Python Math库详解（零基础掌握Python内置数学函数）

一、如何导入 math 库？

使用 math 模块前，必须先导入它。导入方式非常简单：

import math  

导入后，就可以通过 math.函数名() 的方式调用其中的功能了。

二、常用数学常量

math 模块提供了一些常用的数学常量，例如：

• math.pi：圆周率 π（约等于 3.14159...）
• math.e：自然对数的底 e（约等于 2.71828...）
• math.tau：τ = 2π（约等于 6.28318...）
• math.inf：正无穷大
• math.nan：非数字（Not a Number）

import math# 打印常用常量print("π =", math.pi)print("e =", math.e)print("τ =", math.tau)  

三、常用数学函数

下面介绍几个最常用的 Python内置数学模块 函数：

1. 平方根与幂运算

• math.sqrt(x)：计算 x 的平方根
• math.pow(x, y)：计算 x 的 y 次方（等价于 x ** y，但返回 float）

print(math.sqrt(16))   # 输出: 4.0print(math.pow(2, 3))  # 输出: 8.0  

2. 对数函数

• math.log(x)：自然对数（以 e 为底）
• math.log10(x)：常用对数（以 10 为底）
• math.log(x, base)：指定底数的对数

print(math.log(math.e))      # 输出: 1.0print(math.log10(100))       # 输出: 2.0print(math.log(8, 2))        # 输出: 3.0  

3. 三角函数（输入为弧度）

• math.sin(x)、math.cos(x)、math.tan(x)
• math.asin(x)、math.acos(x)、math.atan(x)（反三角函数）
• 注意：这些函数的参数是弧度，不是角度！

# 将角度转为弧度再计算angle_deg = 90angle_rad = math.radians(angle_deg)print(math.sin(angle_rad))  # 输出: 1.0# 反向：将弧度转为角度result_rad = math.asin(1)result_deg = math.degrees(result_rad)print(result_deg)           # 输出: 90.0  

4. 向上/向下取整与四舍五入

• math.ceil(x)：向上取整（返回不小于 x 的最小整数）
• math.floor(x)：向下取整（返回不大于 x 的最大整数）
• round(x) 是 Python 内置函数，不属于 math 模块

print(math.ceil(4.1))   # 输出: 5print(math.floor(4.9))  # 输出: 4  

四、注意事项

1. math 模块只适用于 实数，不能处理复数（复数请使用 cmath 模块）。

2. 大多数函数返回的是 float 类型，即使结果是整数（如 math.sqrt(4) 返回 2.0）。

3. 输入非法值（如对负数开平方）会抛出 ValueError 异常。

五、总结

通过本教程，你已经掌握了 Python math库 的基本用法，包括常量、平方根、对数、三角函数和取整操作。这些功能在科学计算、数据分析、游戏开发等领域都非常重要。建议多动手练习，加深理解！

如果你正在学习 Python编程教程，不妨将 math 模块与其他标准库（如 random、statistics）结合使用，构建更强大的程序。