【Python】sqrt()で平方根(ルート)を計算する！

Pythonで平方根(ルート)を計算するにはsqrt()を使用します。

しかし、sqrt()はそのまま使用することはできず、Python標準のライブラリであるmathというライブラリか外部ライブラリであるnumpyというライブラリをインポートする必要があります。

また、sqrt()で平方根を計算する関数に対してmap()を使用することで、リストやタプルなどのイテレータの値をまとめて平方根の計算を行うことができ、mathライブラリのpow()やnumpyライブラリのcbrt()を使用すると、立方根を計算することができます。

今回はsqrt()で平方根(ルート)を計算する方法について以下の内容で解説していきます。

⚫︎ sqrt()とは

⚫︎ パラメータが正の数である場合
⚫︎ パラメータが負の数である場合
⚫︎ パラメータが0である場合
⚫︎ パラメータが無限大である場合

⚫︎ イテレータの値から平方根(ルート)で計算する方法

⚫︎ 立方根を計算する方法

sqrt()とは
平方根(ルート)を計算するサンプルコード
イテレータの値から平方根(ルート)で計算する方法
立方根を計算する方法
今回のポイント
- sqrt()で平方根(ルート)を計算

sqrt()とは

sqrt()とは平方根を計算する関数ですが、そのまま使用することはできません。

sqrt()を使用するためには、Python標準のライブラリであるmathというライブラリか外部ライブラリであるnumpyというライブラリをインポートする必要があります。

mathのsqrt()の書き方

mathのsqrt()の書き方は下記となります。

import math

math.sqrt('数値')

import math

math.sqrt('数値')

「import math」を記述することでmatnライブラリをインポートすることができ、インポート後にsqrt()を使用することができます。

numpyのsqrt()の書き方

numpyのsqrt()の書き方は下記となります。

import numpy

numpy.sqrt('数値')

import numpy

numpy.sqrt('数値')

「import numpy」を記述することでnumpyライブラリをインポートすることができ、インポート後にsqrt()を使用することができます。

sqrt()のパラメータ

・数値:
平方根で計算したい数値を指定する

sqrtに数値を指定することで、指定した数値の平方根の計算を行います。

また、パラメータは数値であるので整数型や小数型を指定することができます。

平方根(ルート)を計算するサンプルコード

平方根(ルート)を計算するサンプルコードを紹介します。

パラメータが正の数である場合

パラメータが正の数である場合に平方根の計算を行ってみます。

例

import math
import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')
print(math.sqrt(4.3))
print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')
print(numpy.sqrt(5))

import math

import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')

print(math.sqrt(4.3))

print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')

print(numpy.sqrt(5))

出力結果

・mathのsqrt()で平方根を計算
2.073644135332772

・numpyのsqrt()で平方根を計算
2.23606797749979

パラメータが正の数である場合は平方根の計算を行なっています。

パラメータが負の数である場合

パラメータが負の数である場合に平方根の計算を行ってみます。

例

import math
import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')
print(math.sqrt(4.8))
print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')
print(numpy.sqrt(-8))

import math

import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')

print(math.sqrt(4.8))

print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')

print(numpy.sqrt(-8))

出力結果

ValueError: math domain error

パラメータが負の数である場合は平方根の計算を行うことができません。

「math domain error」のエラーが発生しています。

パラメータが0である場合

パラメータが0である場合に平方根の計算を行ってみます。

例

import math
import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')
print(math.sqrt(0))
print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')
print(numpy.sqrt(0))

import math

import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')

print(math.sqrt(0))

print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')

print(numpy.sqrt(0))

出力結果

・mathのsqrt()で平方根を計算
0.0

・numpyのsqrt()で平方根を計算
0.0

パラメータが0である場合は平方根の計算を行われ「0」が表示されます。

パラメータが無限大である場合

パラメータが無限大である場合に平方根の計算を行ってみます。

例

import math
import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')
print(math.sqrt(float('infinity')))

print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')
print(numpy.sqrt(float('infinity')))

import math

import numpy

print('・mathのsqrt()で平方根を計算')

print(math.sqrt(float('infinity')))

print('・numpyのsqrt()で平方根を計算')

print(numpy.sqrt(float('infinity')))

出力結果

・mathのsqrt()で平方根を計算
inf

・numpyのsqrt()で平方根を計算
inf

パラメータが無限大である場合は平方根の計算を行われ「inf」が表示されます。

イテレータの値から平方根(ルート)で計算する方法

イテレータの値から平方根(ルート)で計算するにはmap()を使用します。

map()を使用すると、リストやタプルなどのイテレータの値をまとめて平方根の計算を行うことができます。

例

import math
import numpy

sq_list = [12, 24, 5, 4, 8]
sq_tuple = (12,5, 23,2, 5.8, 7.3, 6,8)

def sqrt1(x):
    y = math.sqrt(x)
    return y
    
def sqrt2(x):
    y = numpy.sqrt(x)
    return y

print('・mathのsqrt()でリストの値で平方根を計算')
sq_list1 = map(sqrt1, sq_list)
print(tuple(sq_list1))

print('・numpyのsqrt()でタプルの値で平方根を計算')
sq_tuple1 = map(sqrt2, sq_tuple)
print(tuple(sq_tuple1))

import math

import numpy

sq_list = [12, 24, 5, 4, 8]

sq_tuple = (12,5, 23,2, 5.8, 7.3, 6,8)

def sqrt1(x):

y = math.sqrt(x)

return y

def sqrt2(x):

y = numpy.sqrt(x)

return y

print('・mathのsqrt()でリストの値で平方根を計算')

sq_list1 = map(sqrt1, sq_list)

print(tuple(sq_list1))

print('・numpyのsqrt()でタプルの値で平方根を計算')

sq_tuple1 = map(sqrt2, sq_tuple)

print(tuple(sq_tuple1))

出力結果

・mathのsqrt()でリストの値で平方根を計算
[3.4641016151377544, 4.898979485566356, 2.23606797749979, 2.0, 2.8284271247461903]

・numpyのsqrt()でタプルの値で平方根を計算
(3.4641016151377544, 2.23606797749979, 4.795831523312719, 1.4142135623730951, 2.4083189157584592, 2.701851217221259, 2.449489742783178, 2.8284271247461903)

map()を使用することで、イテレータの値を平方根(ルート)でまとめて計算しています。

立方根を計算する方法

Pythonで立方根を計算するにはmathライブラリのpow()かnumpyライブラリのcbrt()を使用します。

例

import math
import numpy

num1 = 8
num2 = 27.9

def cbrt1(x):
    y = math.pow(x, 1/3)
    return y
    
def cbrt2(x):
    y = numpy.cbrt(x)
    return y

print('・mathのpow()で立法根を計算')
print(cbrt1(num1))

print('・numpyのcbrt()で立法根を計算')
print(cbrt2(num2))

import math

import numpy

num1 = 8

num2 = 27.9

def cbrt1(x):

y = math.pow(x, 1/3)

return y

def cbrt2(x):

y = numpy.cbrt(x)

return y

print('・mathのpow()で立法根を計算')

print(cbrt1(num1))

print('・numpyのcbrt()で立法根を計算')

print(cbrt2(num2))

出力結果

・mathのpow()で立法根を計算
2.0

・numpyのcbrt()で立法根を計算
3.0329696728893984

mathライブラリのpow()かnumpyライブラリのcbrt()によって立方根を計算することができます。

今回のポイント

sqrt()で平方根(ルート)を計算

⚫︎ Pythonで平方根(ルート)を計算するにはmath.sqrt()かnumpy.sqrt()を使用する
(mathライブラリをインポートするかnumpyライブラリをインポートする必要がある)

⚫︎ sqrt()のパラメータが正の数である場合は、平方根の計算を行なわれる

⚫︎ sqrt()のパラメータが負の数である場合は、平方根の計算を行なわれない

⚫︎ sqrt()のパラメータが0である場合は、平方根の計算を行なわれ、「0」となる

⚫︎ sqrt()のパラメータが無限大である場合は、平方根の計算を行なわれ、「inf」となる

⚫︎ イテレータの値から平方根(ルート)でをまとめて計算するにはmap()を使用する

⚫︎ Pythonで立方根を計算するにはmathライブラリのpow()かnumpyライブラリのcbrt()を使用する

Writer

株式会社flyhawkのSTです。フライテックメディア事業部でのメディア運営・ライター業務なども担当。愛機はMac Book AirとThinkPad。好きな言語：swift、JS系(Node.js等)。好きなサーバー：AWS。受託開発やプログラミングスクールの運営をしております。ご気軽にお問い合わせください。

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