Math.exp()-Methode in Java

Die Math- Klasse enthält Methoden zum Arbeiten mit mathematischen Funktionen. In diesem Artikel werden wir über die Methode Math.exp() in Java sprechen. Es gibt die Zahl e hoch mit einem doppelten Wert zurück.

Was ist eine Exponentialfunktion: eine sehr kurze Einführung in die Mathematik

Hinweis: In diesem Abschnitt wird die Mathematik hinter der Math.exp()- Methode erläutert. Wenn Sie dies bereits wissen oder die Methode einfach anwenden möchten, ohne das Wesentliche zu verstehen, können Sie gerne mit dem nächsten Punkt fortfahren. Der Exponent ist die Funktion y = e ^x , wobei e eine knifflige mathematische Zahl ist, die ungefähr 2,718281828459045 beträgt. Diese Zahl ist genauso wichtig wie die berühmte Pi-Zahl, aber sie ist vor allem Mathematikern, Programmierern und Statistikern bekannt. Sie hat übrigens einen Namen: Eulersche Zahl. Außerdem ist e die Basis des natürlichen Logarithmus. Hier ist der Exponentialfunktionsgraph: Die Prozesse, die dem Exponentialgesetz gehorchen, haben eine gemeinsame Eigenschaft: Im gleichen Zeitintervall ändern sich ihre Parameter gleich oft. Zum Beispiel die Abkühlung einer Flüssigkeit: Je größer der Temperaturunterschied zwischen Luft und Flüssigkeit, desto schneller kühlt sie ab. Je größer der den Berg hinunterrollende Schneeball wird, desto schneller rollt er herunter.

Math.exp()-Methode in Java

Kommen wir nun zurück zu Java. Die Methode double exp(double x) der Klasse Math berechnet den Wert der Exponentenfunktion am Punkt x , mit anderen Worten, sie gibt die Zahl e hoch von x zurück . Genauer gesagt gibt es einen Näherungswert mit einer bestimmten Genauigkeit zurück. Gibt die Eulersche Zahl e, potenziert mit einem doppelten Wert, zurück. Das heißt, Math.exp(2.0) = e ^2.0 (ungefähr 7,34) Hier ist eine Deklaration der Methode:

double exp(double x)

Wobei x der Grad ist, um den die Zahl e erhöht wird . Geben wir ein Beispiel.

public class ExpExample {
   public static void main(String[] args) {
       int x1 = 2;
       double x2 = 0.5;
       double x3 = 1;
       System.out.println("exponential function in  " + x1 + " = " + Math.exp(x1));
       System.out.println("exponential function in  " + x2 + " = " + Math.exp(x2));
       System.out.println("exponential function in  " + x3 + " = " + Math.exp(x3));
   }
}

Die Ausgabe ist:

Einige Sonderfälle

In der Mathematik gibt es Konzepte der unbestimmten Form sowie der positiven und negativen Unendlichkeit. Eine positive Zahl dividiert durch 0,0 ergibt eine positive Unendlichkeit, eine negative Zahl ergibt eine negative Unendlichkeit. Sie können auf verschiedene Weise eine unbestimmte Form erhalten. Wenn Sie beispielsweise versuchen, Null durch Null oder Unendlich durch Unendlich zu dividieren. In Java gibt es spezielle Konstanten aus der Klasse Double wie Double.NaN (etwas unbestimmte Form), Double.POSITIVE_INFINITY und Double.NEGATIVE_INFINITY . Die Methode Math.exp() verhält sich auf eine bestimmte Weise, wenn sie mit diesen drei Konzepten konfrontiert wird:

• Wenn das Argument NaN ist, ist das Ergebnis auch NaN.
• Wenn das Argument positiv unendlich ist, dann ist das Ergebnis auch positiv unendlich.
• Wenn das Argument negativ unendlich ist, ist das Ergebnis positiv Null.

Hier ist ein Codebeispiel für Sonderfälle:

public class ExpSpecialCases {

   public static void main(String[] args) {

   double positiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
   double negativeInfinity = Double.NEGATIVE_INFINITY;
   double nan = Double.NaN;

   //The argument is positive infinity, the output is positive infinity
       System.out.println(Math.exp(positiveInfinity));

   //The argument is negative infinity, the output is zero
       System.out.println(Math.exp(negativeInfinity));

   //The argument is NaN, the output is NaN
       System.out.println(Math.exp(nan));
}
}

Die Ausgabe ist: