Python 的 math 模块提供了许多数学函数和常量，可以用来执行各种复杂的数学运算。本章将详细介绍如何使用这些功能来完成日常的数学计算。
数学常量
π (pi)
π 是圆周率，是一个无理数。在 Python 中，可以通过 math.pi 来访问这个常量。
import math print(math.pi) # 输出: 3.141592653589793
e (自然对数的底数)
e 是自然对数的底数，也被称为欧拉数。它同样是一个无理数，在 Python 中通过 math.e 获取。
import math print(math.e) # 输出: 2.718281828459045
基础数学函数
绝对值
绝对值函数 math.fabs() 返回一个数的绝对值。
import math print(math.fabs(-10)) # 输出: 10.0
向上取整
math.ceil() 函数用于向上取整，即返回大于或等于给定数字的最小整数。
import math print(math.ceil(4.1)) # 输出: 5
向下取整
math.floor() 函数用于向下取整，即返回小于或等于给定数字的最大整数。
import math print(math.floor(4.9)) # 输出: 4
幂运算
math.pow() 函数用于计算幂，接受两个参数：基数和指数。
import math print(math.pow(2, 3)) # 输出: 8.0
开方
math.sqrt() 函数用于计算平方根。
import math print(math.sqrt(16)) # 输出: 4.0
高级数学函数
对数运算
自然对数
math.log() 可以用来计算自然对数，默认以 e 为底。
import math print(math.log(math.e)) # 输出: 1.0
任意底数的对数
math.log() 接受第二个可选参数作为底数。
import math print(math.log(8, 2)) # 输出: 3.0
角度与弧度转换
弧度转角度
math.degrees() 函数可以将弧度转换为角度。
import math print(math.degrees(math.pi)) # 输出: 180.0
角度转弧度
math.radians() 函数可以将角度转换为弧度。
import math print(math.radians(180)) # 输出: 3.141592653589793
三角函数
正弦
math.sin() 函数用于计算正弦值，输入参数需要是弧度。
import math print(math.sin(math.pi / 2)) # 输出: 1.0
余弦
math.cos() 函数用于计算余弦值，输入参数需要是弧度。
import math print(math.cos(math.pi)) # 输出: -1.0
正切
math.tan() 函数用于计算正切值，输入参数需要是弧度。
import math print(math.tan(math.pi / 4)) # 输出: 0.9999999999999999
其他有用的函数
最大值与最小值
math.fmax() 和 math.fmin() 分别用于获取两个数值中的最大值和最小值。
import math print(math.fmax(3, 5)) # 输出: 5.0 print(math.fmin(3, 5)) # 输出: 3.0
随机数生成
虽然 random 模块更适合生成随机数，但 math 模块提供了一些基础的随机性相关函数。
随机浮点数
math.random() 函数可以生成 [0, 1) 范围内的随机浮点数。
import random print(random.random()) # 输出: 0.0 到 0.9999999999999999 之间的随机数
注意：上述代码示例中的 random.random() 实际上是来自 random 模块的，而不是 math 模块。为了保持一致性，这里我们只讨论 math 模块的功能。
以上是 math 模块的一些基本介绍和常见用法。掌握了这些知识后，你可以更高效地进行各种数学运算，解决实际问题。