Решение: Класс Trigonometry на Python

Задание: Создайте класс по работе с тригонометрическими функциями. В классе должны быть реализованы функции вычисления: — косинуса; — синуса; — тангенса; — арксинуса; — арккосинуса; — арктангенса; — перевода из градусов в радианы. Решение: Для решения этой задачи мы создадим класс на языке программирования Python. Этот класс будет содержать методы для вычисления указанных тригонометрических функций и для перевода градусов в радианы.

import math
class Trigonometry:
    def __init__(self):
        pass

    def calculate_cosine(self, angle_radians):
        """
        Вычисляет косинус угла.
        Аргумент angle_radians должен быть в радианах.
        """
        return math.cos(angle_radians)

    def calculate_sine(self, angle_radians):
        """
        Вычисляет синус угла.
        Аргумент angle_radians должен быть в радианах.
        """
        return math.sin(angle_radians)

    def calculate_tangent(self, angle_radians):
        """
        Вычисляет тангенс угла.
        Аргумент angle_radians должен быть в радианах.
        """
        return math.tan(angle_radians)

    def calculate_arcsine(self, value):
        """
        Вычисляет арксинус значения.
        Значение value должно быть в диапазоне [-1, 1].
        Возвращает угол в радианах.
        """
        return math.asin(value)

    def calculate_arccos(self, value):
        """
        Вычисляет арккосинус значения.
        Значение value должно быть в диапазоне [-1, 1].
        Возвращает угол в радианах.
        """
        return math.acos(value)

    def calculate_arctan(self, value):
        """
        Вычисляет арктангенс значения.
        Возвращает угол в радианах.
        """
        return math.atan(value)

    def degrees_to_radians(self, degrees):
        """
        Переводит градусы в радианы.
        """
        return math.radians(degrees)

# Пример использования класса:
# Создаем экземпляр класса
trig_calculator = Trigonometry()

# Переводим 90 градусов в радианы
angle_degrees = 90
angle_radians = trig_calculator.degrees_to_radians(angle_degrees)
print(f"Угол {angle_degrees} градусов в радианах: {angle_radians}")

# Вычисляем косинус 90 градусов (pi/2 радиан)
cosine_value = trig_calculator.calculate_cosine(angle_radians)
print(f"Косинус {angle_degrees} градусов: {cosine_value}")

# Вычисляем синус 90 градусов (pi/2 радиан)
sine_value = trig_calculator.calculate_sine(angle_radians)
print(f"Синус {angle_degrees} градусов: {sine_value}")

# Вычисляем тангенс 45 градусов (pi/4 радиан)
angle_45_degrees = 45
angle_45_radians = trig_calculator.degrees_to_radians(angle_45_degrees)
tangent_value = trig_calculator.calculate_tangent(angle_45_radians)
print(f"Тангенс {angle_45_degrees} градусов: {tangent_value}")

# Вычисляем арксинус 0.5 (возвращает угол в радианах)
arcsin_value = trig_calculator.calculate_arcsine(0.5)
print(f"Арксинус 0.5 (в радианах): {arcsin_value}")
print(f"Арксинус 0.5 (в градусах): {math.degrees(arcsin_value)}")

# Вычисляем арккосинус 0.5 (возвращает угол в радианах)
arccos_value = trig_calculator.calculate_arccos(0.5)
print(f"Арккосинус 0.5 (в радианах): {arccos_value}")
print(f"Арккосинус 0.5 (в градусах): {math.degrees(arccos_value)}")

# Вычисляем арктангенс 1 (возвращает угол в радианах)
arctan_value = trig_calculator.calculate_arctan(1)
print(f"Арктангенс 1 (в радианах): {arctan_value}")
print(f"Арктангенс 1 (в градусах): {math.degrees(arctan_value)}")

Объяснение кода: 1. import math: Мы импортируем модуль math, который содержит встроенные функции для работы с математическими операциями, включая тригонометрические функции и преобразование градусов в радианы. 2. class Trigonometry:: Мы определяем класс с именем Trigonometry. 3. def __init__(self):: Это конструктор класса. В данном случае он пустой, так как для работы с тригонометрическими функциями нам не нужно инициализировать какие-либо начальные значения при создании объекта класса. 4. def calculate_cosine(self, angle_radians):: * Этот метод принимает один аргумент: angle_radians (угол в радианах). * Он использует функцию math.cos() для вычисления косинуса угла. * Возвращает результат. 5. def calculate_sine(self, angle_radians):: * Аналогично calculate_cosine, но использует math.sin() для вычисления синуса. 6. def calculate_tangent(self, angle_radians):: * Аналогично, но использует math.tan() для вычисления тангенса. 7. def calculate_arcsine(self, value):: * Этот метод принимает аргумент value (значение, для которого нужно найти арксинус). * Использует math.asin(). * Возвращает угол в радианах. Важно помнить, что аргумент для арксинуса должен быть в диапазоне от -1 до 1. 8. def calculate_arccos(self, value):: * Аналогично calculate_arcsine, но использует math.acos() для вычисления арккосинуса. * Возвращает угол в радианах. Аргумент также должен быть в диапазоне от -1 до 1. 9. def calculate_arctan(self, value):: * Аналогично, но использует math.atan() для вычисления арктангенса. * Возвращает угол в радианах. Аргумент может быть любым действительным числом. 10. def degrees_to_radians(self, degrees):: * Этот метод принимает аргумент degrees (угол в градусах). * Использует функцию math.radians() для преобразования градусов в радианы. * Возвращает результат. Пример использования демонстрирует, как создать объект класса Trigonometry и вызывать его методы для выполнения различных вычислений. Также показано, как перевести радианы обратно в градусы с помощью math.degrees() для удобства восприятия результатов арк-функций. Формула перевода градусов в радианы: \[ \text{радианы} = \text{градусы} \times \frac{\pi}{180} \] где \( \pi \) (пи) — это математическая константа, приблизительно равная 3.14159. В Python функция math.radians() выполняет это преобразование автоматически.