对数与指数操作:pow,log,sqrt,exp

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#python #math #domain #float #c

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本文详细介绍了Python中的数学运算，包括指数运算、平方根计算、对数运算及自然对数e的指数运算等基本数学操作。通过实例展示了如何使用pow、sqrt、log和exp等函数，并解释了这些函数的应用场景。

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Python内容的x**y可以进行指数运算，比如2**3=8。有时候我们需要以参数的方式进行指数计算，这时我们可以使用pow函数，比如：

 
  import 
  math
  
 
  for x
  ,y 
  in 
  [
  (
  2
  ,
  3
  )
  ,
  (
  2.1
  ,
  3.2
  )
  ,
  (
  1.0
  ,
  5
  )
  ,
  (
  2.0
  ,
  0
  )
  ,
  
     
  (
  2
  ,
  float
  (
  'nan'
  )
  )
  ,
  (
  9.0
  ,
  0.5
  )
  ,
  (
  27.0
  ,
  1.0/
  3
  )
  ,
  ]:
  
     
  print 
  '{:5.1f} ** {:5.3f}={:6.3f}'.
  format
  (x
  ,y
  ,
  math.
  pow
  (x
  ,y
  )
  )
 

其输出结果为：

    2.0 ** 3.000= 8.000
  
   2.1 ** 3.200=10.742
  
   1.0 ** 5.000= 1.000
  
   2.0 ** 0.000= 1.000
  
   2.0 **   nan=   nan
  
   9.0 ** 0.500= 3.000
  
   27.0 ** 0.333= 3.000

由于平方非常常用，所有Python中提供了一个sqrt函数用于计算某个数的平方根,注意：不能计算一个负数的平方根：

 
  import 
  math
  
 
  print 
  math.
  sqrt
  (
  9.0
  )
  
 
  print 
  math.
  sqrt
  (
  3
  )
  
 
  try:
  
     
  print 
  math.
  sqrt
  (-
  1
  )
  
 
  except 
  ValueError
  ,err:
  
     
  print 
  'Cannot compute sqrt(-1):'
  ,err
 

其输出结果为：

  3.0
  
 1.73205080757
  
 Cannot compute sqrt
  (-1
  ): math domain error
 

我们还可以求一个数的对数，使用log，比如下面的代码：

 
  import 
  math
  
 
  print 
  math.
  log
  (
  8
  )
  
 
  print 
  math.
  log
  (
  8
  ,
  2
  )
  
 
  print 
  math.
  log
  (
  0.5
  ,
  2
  )
 

其输出结果为：

  2.07944154168
  
 3.0
  
 -1.0

Python中提供了一个exp用于进行自然对数e的指数运算：

 
  import 
  math
  
 x
  =
  2
  
 fmt
  =
  '%.20f'
  
 
  print fmt % 
  (
  math.
  e**
  2
  )
  
 
  print fmt % 
  math.
  pow
  (
  math.
  e
  ,
  2
  )
  
 
  print fmt % 
  math.
  exp
  (
  2
  )
 