レッスン1 / 2問目

『平方根』

このレッスンでは配列の平方根と二乗を演算する関数について見ていきましょう。NumPyにおける平方根と二乗を演算する関数は以下の通りです。

関数説明
np.sqrt配列要素の平方根
np.square配列要素の二乗

これらについて以下の内容を見ていきます。

  • 平方根とは
  • np.sqrt
  • np.square

ここでは平方根についても説明をしますが、必要のない方は「平方根とは」はとばしていただいて構いません。
では順番に見ていきましょう。

平方根とは

まずは簡単に平方根の説明をします。

平方根とは二乗するとその値になる数値を指します。例えば「4」の平方根は「2」となります。「9」の平方根は「3」です。「16」の平方根は「4」となります。

では、「5」や「7」といった、ある数の二乗で表すことができない数値はどのように表現すればよいのでしょうか。
それには√(ルート)を使います。例えば5と7の平方根は以下の通りです。

√5    # 5の平方根 √7    # 7の平方根

上記のように二乗で表すことのできない数値はルートにより表現することができます。

これらのように二乗するとその値になる数値が平方根となります。

np.sqrt()

ではここからはNumPyで平方根を求める方法について学習していきましょう。NumPyで平方根を扱うにはnp.sqrt()を使います。
以下のようにnp.sqrt()の引数に値を指定するとその値の平方根が返されます。

  1. sqrt = np.sqrt(4)
  2. print(sqrt)
2    # 平方根

np.sqrt()により4の平方根が出力されました。

では次はnp.sqrt()に配列を渡す例を見ていきましょう。以下の例では配列arr1の平方根を出力しています。

  1. arr1 = np.array([4, 9, 16])
  2. arr2 = np.sqrt(arr1)
  3. print(arr2)
[2. 3. 4.]    # arr1の平方根

各配列要素の平方根を出力することができました。

np.square()

では次はnp.square()について見ていきましょう。np.square()は指定した値を二乗して返す関数です。例えば以下のように引数に4を指定するとその4の二乗である16が返されます。

  1. print(np.square(4))
16    # 4の二乗が返される

4の二乗である16が出力されました。

では次はnp.square()に対して配列を渡す例を見ていきましょう。以下の例ではnp.squareを用いることによりarr1の各要素を二乗した値を返しています。

  1. arr1 = np.array([2, 3, 4, 5])
  2. arr2 = np.square(arr1)
  3. print(arr2)
[ 4 9 16 25]    # 各配列要素の二乗

各配列要素を二乗した値が出力されました。

まとめ

このレッスンではnp.sqrt()とnp.square()について学習しました。ちなみに「sqrt」は「square root (平方根)」の略です。

以下にこのレッスンの内容をまとめます。

  • np.sqrt()は平方根を返す
  • np.square()は二乗した値を返す

レッスンは以上となります。では演習課題にチャレンジしましょう。

Lesson1

配列arr1の各要素の平方根を出力してください。

Lesson2

配列arr1の各要素を二乗した配列を出力してください。

Last updated:2019/11/16

[3. 5. 6.]
[  81  625 1296]
  1. import numpy as np

  2. arr1 = np.array([9, 25, 36])

  3. # 1. 配列arr1の各要素の平方根を出力してください

  4. arr2 = np.sqrt(arr1)
  5. print(arr2)

  6. # 2. 配列arr1の各要素を二乗した配列を出力してください

  7. arr3 = np.square(arr1)
  8. print(arr3)
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