Pythonで円周率(π)を使ってみる

Python

2021.06.26

数学でも最も多く多用する定数であるπはPythonでも使う機会が出てくると思います

πを自分で作り出すのも面倒なので、用意されているπを活用しましょう！

πの呼び出し方

math.pi

一番簡単なのがmath.piで円周率を呼び出す方法です

mathは標準モジュールですので、インストールが不要で簡単に利用できます
しかし精度が15,16桁程度しかないようなので、注意しましょう

import math

print(math.pi)
# 3.141592653589793

sympy.pi.evalf()　　精度を指定する場合はこっち

sympy.pi.evalf()では引数に桁数を与えることで、任意の桁数まで出力することができます

精度を指定したい場合はmath.piよりもこっちを使いましょう！

import sympy

import sympy

print(sympy.pi.evalf(100))
# 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342117068 sympy.pi
# 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342117067 正しい

その他の方法

Pythonでは他にも円周率を扱う方法があり、

numpy.pi
scipy.pi

があります

しかし、結局のところ円周率は円周率でどれも同じなので、どれを使っても同じことだと思います(精度を求めるなら別)

import math
import numpy
import scipy

print(math.pi)
print(numpy.pi)
print(scipy.pi)
# 3.141592653589793
# 3.141592653589793
# 3.141592653589793

print(type(math.pi))
print(type(numpy.pi))
print(type(scipy.pi))
# <class 'float'>
# <class 'float'>
# <class 'float'>

πを自分で作る

自分で円周率(π)を作るというのはあまり想定されませんがmath.piなどを使わずに作り出してみたいと思います

円周率(π)というのはこのようにして表すことができるんです

\(\tan(\frac{\pi}{4})=1\\ \frac{\pi}{4}=\arctan(1)\\ \pi=4\arctan(1)\)

あとはこの式をpythonに落とし込んでやればOKですね

import math

pi = 4*math.atan(1)
print(pi)
# 3.141592653589793