Python程序计算正弦级数之和


2022年2月13日, 学习电子教程
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什么是正弦级数?

在傅里叶分析中,正弦是角度的三角函数。正弦级数是一个用于计算正弦(x)值的数字级数。其中“x”是介于两者之间的角度。计算正弦(x)的公式表示为

正弦(x) = x * pi / 180

我们进一步展开这个正弦公式,得到结果如下:

正弦(x) = x −x^3/3!+x^5/5!−x^7/7!+x^9/9!· · ·

考虑一个例子来理解这个概念,

x为30,所以我们必须找到正弦(30)的值,即30 * pi / 180。其中pi的值是3.1415

所以方程将是

正弦(30) = 30 * 3.1415 / 180 = 0.5,所以正弦30的弧度值将是0.5,我们必须将这个值应用到我们上面提到的方程中以获得正弦级数

正弦(30) = (0.5^3 / 3!) + (0.5^5 / 5!) + ….

如何在Python中计算正弦级数之和?

在这个Python程序中,我们需要计算正弦级数之和。我们将应用上述逻辑,即我们接受度数形式的x值和正弦级数中所需的项数。然后我们调用一个用户定义的函数来计算Python语言中正弦级数的值。我们将一个名为math的模块导入到程序中,并将正弦变量初始化为零,然后打开一个for循环直到项数,以计算级数之和。在循环内部,我们必须使用公式将角度从度数转换为弧度

y = x * (pi / 180)

在获得弧度值后,我们必须应用Python中正弦级数的公式,即

sine = sine + ((y**(2.0*i+1))/math.factorial(2*i+1))*sign

然后我们将正弦值返回给调用函数,并使用Python编程中的round方法打印正弦级数的值。

算法

步骤1: 使用Python语言中的input方法从用户那里获取级数的项数和角度(以度为单位),并使用int数据类型将其转换为整数。

步骤2: 调用用户定义的函数来计算正弦级数,并使用Python编程基础中的round方法打印返回值。

用户定义的函数

步骤1:math模块导入到程序中,以使用内置的数学函数。

步骤2: 将变量sine初始化为0

步骤3: 使用range方法从1到数字打开一个for循环

步骤4: 使用公式(-1)**i计算符号

步骤5: 使用公式y=x*(pi/180)将角度从度数转换为弧度

步骤6: 使用公式sine + ((y**(2.0*i+1))/math.factorial(2*i+1))*sign计算正弦级数,并使用Python编程方法将正弦值返回给调用函数。


为了计算正弦级数之和,我们使用以下Python编程概念,请参考这些主题以更好地理解。

Python 源代码

                                          import math
def sin(x,n):
    sine = 0
    for i in range(n):
        sign = (-1)**i
        pi=22/7
        y=x*(pi/180)
        sine = sine + ((y**(2.0*i+1))/math.factorial(2*i+1))*sign
    return sine
x=int(input("Enter the value of x in degrees:"))
n=int(input("Enter the number of terms:"))
print(round(sin(x,n),2))
                                      

输出

Enter the value of x in degrees:30
Enter the number of terms:10
0.5