كيفية حساب الجذر في بايثون | إتقان math.sqrt وnumpy وsympy

1. أهمية حساب الجذر في بايثون

ما هو حساب الجذر في بايثون؟

2. الطريقة الأساسية لحساب الجذر في بايثون

طريقة باستخدام math.sqrt()

import math

# حساب الجذر التربيعي للعدد 25
val = math.sqrt(25)
print(val)  # النتيجة هي 5.0

طريقة باستخدام دالة pow() ومشغل الأس

# حساب الجذر التربيعي للعدد 9
val1 = pow(9, 0.5)
val2 = 9 ** 0.5
print(val1)  # النتيجة هي 3.0
print(val2)  # النتيجة هي 3.0

3. الحساب المتقدم باستخدام المكتبات الخارجية

numpy.sqrt() حساب جذر المصفوفة باستخدام

import numpy as np

# تعريف المصفوفة وحساب الجذر التربيعي
arr = np.array([1, 4, 9, 16])
sqrt_arr = np.sqrt(arr)
print(sqrt_arr)  # النتيجة هي [1.  2.  3.  4.]

sympy حساب رمزي

import sympy as sp

# حساب الجذر التربيعي الرمزي
a = sp.sqrt(8)
print(a)  # النتيجة هي 2*sqrt(2)

4. أمثلة تطبيقية لحساب الجذر

حساب الجذر في حل المعادلات التربيعية

ax^2 + bx + c = 0

import math

# تعيين المعاملات
a = 1
b = -5
c = 6

# حساب الجذور
discriminant = b**2 - 4*a*c
root1 = (-b + math.sqrt(discriminant)) / (2*a)
root2 = (-b - math.sqrt(discriminant)) / (2*a)

print(f"الحل هو {root1} و {root2}.")  # النتيجة هي 3.0 و 2.0

5. مقارنة الأداء لحساب الجذر في بايثون

• math.sqrt(): مكتبة قياسية، يمكن استخدامها بسهولة دون الحاجة إلى مكتبة خارجية. تدعم الأعداد الحقيقية فقط.
• numpy.sqrt(): مثالية لحساب المصفوفات ومجموعات البيانات المعقدة. تدعم الأعداد المركبة والسالبة.
• sympy.sqrt(): تُعيد تمثيلًا صيغياً دقيقًا، لذا فهي مناسبة للعمليات الرمزية الرياضية.

6. ملخص