「Python3」math(指数関数と対数関数)

math math

mathは名前の通り数学関数を提供しているモジュールになります。
mathはPython標準モジュールです。なので、使用したい場合にインストールする必要がありません。
このモジュールで提供されている各関数の説明と、分かりやすくmatplotlibライブラリを用いて図で表したいと思います。

今回説明する数学関数を表にまとめます。

数学関数 説明
math.exp(x) eのx乗を返す
math.expm1(x) exp(x)-1を返す
math.log(x, y) yを底としたxの対数を返す
math.log1p(x) eを底としたxの対数を返す
math.log2(x) 2を底としたxの対数を返す
math.log10(x) 10を底としたxの対数を返す
math.pow(x, y) xのy乗を返す
math.sqrt(x) 10を底としたxの対数を返す

また、インポートしたライブラリはこちらになります。

import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

math.exp(x)

math.exp(x)は、eのx乗を返します。

<ソースコード>
print(math.exp(3))
    
x = range(5)
y = list(map(math.exp , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
20.085536923187668

math 指数関数と対数関数 説明01

math.expm1(x)

math.expm1(x)は、exp(x)-1を返します。

<ソースコード>
print(math.expm1(3))
    
x = range(5)
y = list(map(math.expm1 , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
19.085536923187668

math 指数関数と対数関数 説明02

math.log(x, y)

math.log(x, y)は、yを底としたxの対数を返します。

<ソースコード>
print(math.log(25, 5))
<出力結果>
2.0

math.log1p(x)

math.log1p(x)は、eを底としたxの対数を返します。

<ソースコード>
print(math.log1p(7))

x = np.arange(0, 101, 1)
y = list(map(math.log1p , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
2.0794415416798357

math 指数関数と対数関数 説明03

math.log2(x)

math.log2(x)は、2を底としたxの対数を返します。

<ソースコード>
print(math.log2(8))

x = np.arange(1, 101, 1)
y = list(map(math.log2 , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
3.0

math 指数関数と対数関数 説明04

math.log10(x)

math.log10(x)は、10を底としたxの対数を返します。

<ソースコード>
print(math.log10(8))

x = np.arange(1, 101, 1)
y = list(map(math.log10 , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
0.9030899869919435

math 指数関数と対数関数 説明05

math.pow(x, y)

math.pow(x, y)は、xのy乗を返します。

<ソースコード>
print(math.pow(3, 4))
<出力結果>
81.0

math.sqrt(x)

math.sqrt(x)は、10を底としたxの対数を返します。

<ソースコード>
print(math.sqrt(8))
    
x = np.arange(1, 101, 1)
y = list(map(math.sqrt , x))
plt.scatter(x, y, s=10, color='black')
plt.plot(x, y, linewidth = 0.1, color='black')
plt.show()
<出力結果>
2.8284271247461903

math 指数関数と対数関数 説明06

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