本题要求实现一个函数,用下列公式求cos(x)的近似值,精确到最后一项的绝对值小于e
时间: 2023-12-21 20:06:10 浏览: 103
cos(x)≈sum{i=0→∞}[(-1)^i*x^(2i)/(2i)!]
其中x是自变量,i是求和变量,fact表示阶乘,e是给定精度,函数类型为double。
函数接口定义:
double calc(double e, double x);
函数calc应返回上述公式的结果。当最后一项的绝对值小于e时,结束迭代计算。
裁判测试程序样例:
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编写一个利用展开式求余弦函数近似值的程序。 余弦函数近似值:输入精度e,用下列公式求cos的近似值,精确到最后一项的绝对值小于e
以下是一个利用展开式求余弦函数近似值的 Python 程序,其中展开式中的项数可以根据精度的要求进行调整:
```python
import math
def cos_approx(x, e):
"""
返回 x 的余弦函数近似值,精度为 e
"""
# 将 x 转换为弧度制
x = math.radians(x)
# 初始化近似值为 1
approx = 1
# 初始化项数为 1
n = 1
# 计算余弦函数展开式中的每一项,直到最后一项的绝对值小于 e
while True:
term = (-1) ** n * x ** (2 * n) / math.factorial(2 * n)
approx += term
n += 1
if abs(term) < e:
break
return approx
```
使用示例:
```python
>>> cos_approx(45, 0.01)
0.7071032148228457
>>> math.cos(math.radians(45))
0.7071067811865476
```
在上面的示例中,我们通过 `cos_approx(45, 0.01)` 求得 45 度的余弦函数近似值,精度为 0.01。结果为 0.7071032148228457,与 45 度的精确余弦函数值 0.7071067811865476 相差不到 0.0000035663637471,达到了我们的精度要求。
本题要求实现一个函数,用下列公式求cos(x)的近似值,精确到最后一项的绝对值小于e: cos(x)=x 0 /0!−x 2 /2!+x 4 /4!−x 6 /6!+⋯ 函数接口定义:
### 回答1:
题目要求实现一个函数,用下列公式求cos(x)的近似值,精确到最后一项的绝对值小于等于e:
cos(x)=x 0 /0!−x 2 /2!+x 4 /4!−x 6 /6!+…
函数接口定义:
def my_cos(x: float, e: float) -> float:
pass
其中,x为所求cos(x)的x值,e为精度要求。
解释如下:
题目要求我们实现cos函数的近似计算,理解题目中给的公式非常重要。该公式展开了cos(x)的前若干项,即可以通过计算前N项得到cos(x)的近似值。当然,这里面存在一个问题,即该公式虽然是基于cos(x)的泰勒展开式推导出来的,但是如果我们直接计算M(M是一项项往后算,直到发现这一项的绝对值小于等于e)项得到的结果可能会出现误差。这个误差就需要我们调整e或者M来减小。
所以,我们的函数就是基于这个公式,采取一项项求和的方式来计算cos(x)的值。当某一项的绝对值小于等于e时,我们可以断定前M项已经足够精确,计算机可以停止计算。
### 回答2:
这题要求我们实现一个函数,该函数用数学公示计算cos(x)的近似值,精确到最后一项的绝对值小于e。为了更好地理解题意,我们先来看一下这个数学公式的含义。
cos(x) = x^0/0! - x^2/2! + x^4/4! - x^6/6! + ...
上面公式中的x、!和^分别代表变量、阶乘和幂运算。具体来说,!代表一个数的阶乘,例如4!=4x3x2x1=24;^代表幂运算,例如2^3=2x2x2=8。
因此,我们需要实现的函数应该接收一个实数x,一个小数e,并返回cos(x)的近似值,直到最后一项的绝对值小于e。考虑到这里的数学运算较为复杂,我们可以采用循环求和的方法来实现该函数。
具体来说,我们可以从x^0/0!开始,依次计算每项的值,并不断将结果相加,直到最后一项的绝对值小于e。在计算每一项的值时,我们可以使用循环逐个累乘得到该项的分子,并使用循环逐个累乘得到该项的分母,然后将两者相除,得到该项的值。接着,我们可以针对每一项的正负性进行判断,再将其加减到结果中即可。
最后,我们需要注意当x等于奇数倍的π时,cos(x)的值为0,因此需要特判这种情况。此外,在计算过程中,我们还需要注意有效数字的精度问题,确保返回的结果符合题目要求。
下面是一个基于上述思路的python实现示例:
```
import math
def cos_approx(x, e):
if math.fmod(x, math.pi) == 0: # 特判x为奇数倍π的情况
return 0
res, i, sign = 1, 0, 1
term = 1
while abs(term) >= e:
i += 2
term *= (-x * x) / (i * (i-1))
sign *= -1
res += sign * term
return res
```
其中,math.fmod(x, math.pi)用于计算x除以π的余数。如果余数为0,即x为奇数倍π,则返回0。res代表cos(x)的近似值,term代表每一项的值,i用于累加项的阶乘,sign表示该项的正负性,而e则为所要求的精度。
### 回答3:
这道题要求我们实现一个函数,通过给定的公式求解cos(x)的近似值,精确到最后一项的绝对值小于e。我们可以按照以下步骤来解决:
1. 首先,我们需要明确题目中给出的公式:
cos(x)=x0/0! - x2/2! + x4/4! - x6/6! + ...
其中,x0 = 1,0!= 1,2!= 2 * 1,4!= 4 * 3 * 2 * 1,6!= 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1,以此类推。
2. 接着,我们需要根据题目中给定的精度要求,来确定最后的近似值。即最后一项的绝对值小于e。我们可以通过设置一个循环,每次计算一项,直到最后一项小于e为止。
3. 我们可以使用一个变量sum来累加每一项的结果,最终得到cos(x)的近似值。
4. 然后,我们需要按照题目要求,写出函数的接口定义。我们需要定义一个函数cos(x, e),输入参数为x和e,输出为cos(x)的近似值。
5. 最后,我们可以根据以上步骤,写出完整的函数代码。
以下是函数的接口定义:
double cos(double x, double e);
其中,x为所求cos(x)的自变量,e为所需精度。
以下是函数的完整代码:
double cos(double x, double e)
{
double sum = 1; // 初始化sum为第一项的值
double item = 1; // 初始化项的值为1
int n = 0; // 初始化项数为0
do
{
// 计算下一项的值
item = item * (-1) * x * x / ((2 * n + 2) * (2 * n + 1));
// 累加下一项
sum += item;
// 更新项数
n++;
} while(fabs(item) > e); // 当最后一项的绝对值小于e时,退出循环
return sum; // 返回cos(x)的近似值
}
以上就是解决本题的完整步骤和函数代码。