Operaciones numéricas en Python

Este artículo explica las operaciones numéricas en Python.

Puedes aprender acerca de los tipos numéricos, una visión general de las funciones y módulos integrados, y una visión general de las funciones matemáticas en el módulo math.

YouTube Video

Operaciones numéricas en Python

Python está equipado con capacidades muy poderosas para realizar operaciones numéricas. A continuación se ofrece una explicación de las operaciones numéricas básicas en Python.

Tipos numéricos

Python tiene principalmente los siguientes tipos numéricos.

 1# Integer (int)
 2x = 10
 3y = -5
 4print("x =", x, "type:", type(x))  # <class 'int'>
 5print("y =", y, "type:", type(y))  # <class 'int'>
 6print("x + y =", x + y)            # 5
 7
 8# Float
 9a = 3.14
10b = -0.001
11print("\na =", a, "type:", type(a))  # <class 'float'>
12print("b =", b, "type:", type(b))    # <class 'float'>
13print("a * 2 =", a * 2)              # 6.28
14
15# Complex
16c = 2 + 3j
17d = 1 - 1j
18print("\nc =", c, "type:", type(c))   # <class 'complex'>
19print("d =", d, "type:", type(d))     # <class 'complex'>
20print("c + d =", c + d)               # (3+2j)
21print("c * d =", c * d)               # (5+1j)

• int (tipo entero) representa números enteros como 10 o -5.
• float (tipo de punto flotante) representa números con puntos decimales, como 3.14 o -0.001.
• complex (tipo de número complejo) representa números complejos, como 2 + 3j. Aquí, j es la unidad imaginaria.

Funciones y módulos integrados

Python también proporciona muchas funciones y módulos integrados útiles para operaciones numéricas.

• La función abs(x) devuelve el valor absoluto.

1result = abs(-10)  # result is 10
2print(result)

Este código es un ejemplo de cómo usar la función abs() para obtener el valor absoluto de un número.

• La función round(x, n) redondea el valor a n decimales.

1result = round(3.14159, 2)  # result is 3.14
2print(result)

Este código es un ejemplo de cómo usar la función round() para redondear un número a un número específico de decimales.

• El módulo math proporciona funciones matemáticas más avanzadas.

1import math
2
3# result is 4.0 (square root)
4result = math.sqrt(16)
5print(result)
6
7# result is 1.0 (sine function)
8result = math.sin(math.pi / 2)
9print(result)

Este código es un ejemplo de cómo usar el módulo math para realizar cálculos matemáticos avanzados, como raíces cuadradas y funciones trigonométricas.

• El módulo decimal soporta cálculos decimales de alta precisión.

1from decimal import Decimal
2
3# result is Decimal('0.3')
4result = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
5print(result)
6
7# The result is 0.30000000000000004 due to floating-point inaccuracies
8print(0.1 + 0.2)

Este código es un ejemplo de cómo evitar errores de punto flotante y realizar cálculos decimales de alta precisión utilizando el módulo decimal.

• El módulo fractions maneja números racionales (fracciones).

1from fractions import Fraction
2result = Fraction(1, 3) + Fraction(1, 6)  # result is Fraction(1, 2)
3print(result)

Con estas características, Python facilita la realización de diversos cálculos numéricos. Debido a las limitaciones de precisión en los cálculos de punto flotante, se recomienda usar el módulo decimal para cálculos que requieran mayor precisión.

Funciones matemáticas en Python

En Python, hay un módulo útil llamado math para usar funciones matemáticas. Este módulo proporciona muchas funciones necesarias para realizar cálculos matemáticos. Echemos un vistazo a algunas funciones representativas del módulo math.

Funciones Matemáticas Básicas

• math.sqrt(x): Devuelve la raíz cuadrada de x. x debe ser un número no negativo.
• math.pow(x, y): Devuelve x elevado a la potencia de y.
• math.exp(x): Devuelve el exponencial de x ((e^x)).
• math.log(x[, base]): Calcula el logaritmo natural o el logaritmo en la base especificada. Si se omite la base, se calcula el logaritmo natural.

Funciones Trigonométricas

• math.sin(x): Devuelve el seno de x (en radianes).
• math.cos(x): Devuelve el coseno de x (en radianes).
• math.tan(x): Devuelve la tangente de x (en radianes).

Funciones trigonométricas inversas

• math.asin(x): Devuelve el arcoseno (seno inverso) de x.
• math.acos(x): Devuelve el arcocoseno (coseno inverso) de x.
• math.atan(x): Devuelve el arcotangente (tangente inversa) de x.

Funciones Hiperbólicas

• math.sinh(x): Devuelve el seno hiperbólico de x.
• math.cosh(x): Devuelve el coseno hiperbólico de x.
• math.tanh(x): Devuelve la tangente hiperbólica de x.

Constantes

• math.pi: Una constante que representa la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro ((\pi)).
• math.e: Una constante que representa la base del logaritmo natural ((e)).

Ejemplos de Cálculo

Aquí hay algunos ejemplos.

 1import math
 2
 3# Square root calculation
 4print(math.sqrt(16))  # Output: 4.0
 5
 6# Power calculation
 7print(math.pow(2, 3))  # Output: 8.0
 8
 9# Natural logarithm calculation
10print(math.log(math.e))  # Output: 1.0
11
12# Trigonometric functions
13degree = 45
14radian = math.radians(degree)  # Convert to radians
15print(math.sin(radian))  # Output: 0.7071067811865475 (approximately 1/√2)
16
17# Constants
18print(math.pi)  # Output: 3.141592653589793
19print(math.e)   # Output: 2.718281828459045

• Este código utiliza el módulo math para realizar cálculos como raíces cuadradas, potenciación, logaritmos naturales y funciones trigonométricas, y también muestra constantes como pi y el número de Euler.

Resumen

En este ejemplo, utilizamos el módulo math, pero Python también ofrece un amplio soporte para cálculos matemáticos avanzados y generación de números aleatorios. Al usar bibliotecas como NumPy o SciPy, puedes aprovechar funcionalidades matemáticas más potentes y diversas.

Puedes seguir el artículo anterior utilizando Visual Studio Code en nuestro canal de YouTube. Por favor, también revisa nuestro canal de YouTube.

YouTube Video