Cプログラミング(5) 標準関数

内容

• 標準関数とその活用

0. 準備

• [マイドキュメント] (= [ライブラリ] → [ドキュメント]) の中に c5 (半角) を作成

1. 標準関数

例題 5.1 実数データ x を入力し, x の平方根を計算して出力するプログラムを作成せよ.
• C言語では種々の算術関数が用意されている
• 平方根は sqrt
• これらの関数を使うためには, math.h を include する必要がある

ex51.c
#include <stdio.h> #include <math.h> int main(void) { double x, y; printf("x = "); scanf("%lf", &x); y = sqrt(x); printf("%g の平方根は %g¥n", x, y); return 0; }

コンパイルと実行の例

abc12345@KSKS04DT00 ~/ $ cd c5 abc12345@KSKS04DT00 ~/c5 $ gcc ex51.c abc12345@KSKS04DT00 ~/c5 $ ./a x = 2 2 の平方根は 1.41421 abc12345@KSKS04DT00 ~/c5 $ ./a x = -1 -1 の平方根は nan

• nan は "not a number" (「非数」と訳される) の略

主な算術関数

sqrt(x)	x の平方根
pow(x,y)	xy
exp(x)	指数関数 ex
log(x)	自然対数 loge x
log10(x)	常用対数 log10 x
sin(x), cos(x), tan(x)	三角関数 (単位は radian)
asin(x), acos(x), atan(x)	逆三角関数 (単位は radian)
M_PI	円周率
fabs(x)	x の絶対値
ceil(x)	x 以上の最小の整数 (型は double)
floor(x)	x 以下の最大の整数 (型は double)

課題 5.1 実数データ x を入力して, y = log x と z = e^y を計算して出力するプログラム log.c を作成せよ.
次のような結果 (x と z がほぼ等しくなるはず) が得られることを確認せよ.

• x = 5 → y = 1.60944 z = 5

課題 5.2 角度 x (ただし単位は「度」で, 0≤x≤360 とする) を入力し,
sin x, cos x, tan x を計算して出力するプログラム sin.c を作成せよ.
ただし, x=90, x=270 の時には tan x の値は表示しないようにせよ (if文を用いよ).

• 標準関数の角度の単位は radian なので, 入力された「度」の数値を radian に変換する必要がある.
• 円周率には上記の表中にある M_PI を用いよ.

次のような結果が得られることを確認せよ (数値に誤差があっても構わない).

• x = 30 → sin x = 0.5   cos x = 0.866025   tan x = 0.57735
• x = 90 → sin x = 1   cos x = 6.12323e-17   (tan x は表示しない)
• x = 270 → sin x = -1   cos x = -1.83697e-16   (tan x は表示しない)

課題 5.3 実数データ x, y, z を入力し, 3数の相加平均 a と相乗平均 g を小数点以下5桁まで計算して出力するプログラム ave3.c を作成せよ.
次のような結果が得られることを確認せよ.

• x=2016 y=10 z=24 → a = 683.33333 g = 78.50559

3. 練習

課題 5.4 実数 a, b, c を入力し, 2 次方程式 a x² + b x + c = 0 の実数解を出力するプログラム qeq.c を作成せよ.
結果は小数点以下5桁まで出力し, 例外は次のように処理するようにせよ.

• a=0 の時には, "2次方程式ではありません" と出力する
• 実数解がない場合には "実数解はありません" と出力する

課題 4.4 で作成した nsol.c を参考にせよ.

次のような結果が得られることを確認せよ (2つの解の順序が入れ替わっていても, 数値に誤差があっても構わない).

• a  b  c  =  0  1  1   →   2次方程式ではありません
• a  b  c  =  1  1  0.2   →   -0.72361  -0.27639
• a  b  c  =  1  1  0.25   →   -0.50000
• a  b  c  =  1  1  0.3   →   実数解はありません

レポート課題 C5

• プログラム log.c, sin.c, ave3.c, qeq.c を提出せよ.
• 演習の内容をテキストファイル C5.txt に記述して提出せよ.
  (下記の枠内をコピーして適宜書き換えよ)

科目名: コンピュータ演習A 課題: C5 番号: 9999 氏名: 関学 太郎 作成: 20oo年oo月oo日 ------------------------------------------------------------- [課題 5.1] 〜を作成した. 実行結果は下記の通りである. (Cygwinの実行結果を貼り付ける) 〜で苦労した, 〜を工夫した, 等 ------------------------------------------------------------- ([課題 5.2] 以降も同様) ------------------------------------------------------------- [感想] (今回の課題に関する感想を書く)