In der Mathematik ist die Wurzel einer Zahl ein besonderes Objekt und kann als Dezimalbruch oder als unendlicher periodischer Dezimalbruch dargestellt werden. Aber was ist, wenn Sie die Wurzel als ganze Zahl ausgeben müssen? In diesem Artikel werden wir uns einige einfache Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems ansehen.
Die erste Methode basiert auf dem Konzept der Errichtung. Wenn Sie die Quadratwurzel aus einer Zahl ableiten möchten, können Sie diese Zahl quadrieren (sie auf ein Quadrat erhöhen) und dann die Wurzel extrahieren. Zum Beispiel kann die Quadratwurzel von 25 als Wurzel von 625 ausgedrückt werden, was 25 entspricht.
Die zweite Methode bezieht sich auf die Verwendung von Iterationen. Sie können dazu die Newton-Methode verwenden. Zuerst wird die anfängliche Annäherung ausgewählt. Dann wird der Wert durch Iterationen verfeinert, bis die erforderliche Genauigkeit erreicht ist. Sie können beispielsweise die folgende Formel verwenden, um die Quadratwurzel aus der Zahl a zu berechnen: Xn+1 = (Xn + a/Xn) / 2.
Wenn Sie diese Methoden anwenden, können Sie die Wurzel einer Zahl als ganze Zahl ableiten. Dies ermöglicht eine klarere Darstellung der Wurzel und die Verwendung in weiteren Berechnungen.
Einfache Möglichkeiten, eine ganze Zahl von der Wurzel abzuleiten
Die Wurzel einer Zahl ist in der Regel eine Dezimalzahl. In einigen Fällen können jedoch einfache Möglichkeiten gefunden werden, eine ganze Zahl aus einer Wurzel zu erhalten.
1. Überprüfung auf eine vollständige quadratische Zahl:
- Überprüfen Sie, ob die ursprüngliche Zahl ein vollständiges Quadrat ist (dh sie hat eine ganze Quadratwurzel).
- Wenn eine Zahl ein vollständiges Quadrat ist, ist ihre Wurzel eine ganze Zahl.
- Zum Beispiel ist die Wurzel von 16 4 und die Wurzel von 25 5.
2. Zahlen übertreiben:
- Beginnen Sie mit der ganzen Zahl 1.
- Erhöhen Sie die Zahl nacheinander, bis das Quadrat größer ist als die ursprüngliche Zahl.
- Die resultierende Zahl minus 1 ist die Wurzel der Zahl.
- Zum Beispiel muss man für die Zahl 17 mit 1 beginnen und feststellen, dass 5^2 = 25 ist. Dann wird die Wurzel von 17 5-1=4 sein.
3. Verwenden einer Schleife:
Verwenden Sie eine Schleife, um alle Werte von 1 bis zur ursprünglichen Zahl nacheinander zu überprüfen.
- Überprüfen Sie, ob der aktuelle Wert die Wurzel der ursprünglichen Zahl ist (überprüfen Sie mit der Math-Funktion.sqrt() in der Programmiersprache).
- Wenn der Wert eine Wurzel ist, schließen Sie die Schleife ab und diese Zahl ist eine ganze Wurzel.
- Überprüfen Sie beispielsweise für die Zahl 18 die Werte 1 bis 18: 1, 2, 3, . 4. Der gefundene Wert der Wurzel 4 ist eine ganze Zahl. Weitere Werte können nicht überprüft werden.
4. Verwenden des Newton-Algorithmus:
- Der Newton-Algorithmus wird verwendet, um die Wurzeln von Zahlen annähernd zu berechnen.
- Beginnen Sie mit einer beliebigen positiven Zahl als anfängliche Annäherung.
- Wiederholen Sie die Iterationen des Algorithmus, bis sich der aktualisierte Stammwert nicht mehr signifikant ändert.
- Die resultierende Zahl ist der ungefähre Wert der ganzen Wurzel.
- Beispielsweise kann für die Zahl 23 eine Anfangsnäherung von 5 verwendet werden und die Iterationen des Algorithmus wiederholt werden, bis sich der Wurzelwert stabilisiert.
Mit diesen Methoden können Sie bestimmen, ob der Stamm einer Zahl eine ganze Zahl ist. Dies ist nützlich bei der Lösung von Problemen wie Programmierung oder Mathematik.
Verwenden einer ganzzahligen Division
Die ganzzahlige Division wird mit dem Divisionsoperator "//" durchgeführt. Es gibt den ganzen Teil des Teilungsergebnisses zurück und wirft den Bruchteil zurück. Wenn wir beispielsweise die Wurzel aus der Zahl 25 berechnen möchten, können wir den folgenden Ausdruck verwenden:
sqrt_result = 25 // 2
In diesem Fall wäre das Ergebnis die Zahl 5, da der ganze Teil aus der Division von 25 durch 2 12,5 ist und der Bruchteil verworfen wird.
Die Verwendung einer ganzzahligen Division ist besonders nützlich, wenn wir nur mit ganzen Zahlen arbeiten müssen und uns nicht für den genauen Wert der Wurzel interessieren. Diese Methode kann auch verwendet werden, um die nächstkleinere Ganzzahl zu finden, wenn bekannt ist, dass die Wurzel zwischen zwei ganzen Zahlen liegt.
Auf die nächste ganze Zahl runden
- Math.round(): diese Methode rundet eine Zahl auf die nächste ganze Zahl auf. Wenn die Dezimalzahl größer oder gleich 0 ist.5, dann wird die Zahl auf die größere Seite gerundet, andernfalls auf die kleinere Seite.
- Math.ceil(): diese Methode rundet die Zahl immer auf eine größere Seite ab. Selbst wenn die Dezimalzahl kleiner als 0.5 ist, wird sie immer noch nach oben gerundet.
- Math.floor(): diese Methode rundet die Zahl immer auf eine kleinere Seite ab. Selbst wenn die Dezimalzahl größer oder gleich 0.5 ist, wird sie immer noch nach unten gerundet.
- ~~: dies ist eine schnelle Möglichkeit, eine Zahl auf die nächste ganze Zahl zu runden. Wenden Sie einfach den Operator für die doppelte bitweise Negation auf eine Zahl an und sie wird auf die kleinere Seite gerundet.
Wählen Sie die am besten geeignete Methode aus, um eine Zahl entsprechend Ihrer Aufgabe oder Ihren Anforderungen auf die nächste ganze Zahl zu runden.
Verwenden der mathematischen Funktion floor
Mit der mathematischen Funktion floor können Sie eine Bruchzahl nach unten auf die nächstkleinere ganze Zahl runden.
Um die floor-Funktion in einer Programmiersprache zu verwenden, müssen Sie die Bibliothek oder das Modul anschließen, in dem diese Funktion verfügbar ist.
Beispielcode in Python:
import mathnum = 5.8result = math.floor(num)print(result) # Выводит 5
In diesem Beispiel wird die floor-Funktion auf die Zahl 5.8 angewendet und gibt 5 zurück, da es sich um eine am nächsten kleinere ganze Zahl handelt.
Wenn wir eine ganze Zahl von der Wurzel ableiten müssen, können wir die Funktion sqrt verwenden, um die Quadratwurzel zu erhalten, und dann die Funktion floor anwenden:
import mathnum = 9sqrt = math.sqrt(num)result = math.floor(sqrt)print(result) # Выводит 3
In diesem Beispiel wird die floor-Funktion auf die Quadratwurzel der Zahl 9 angewendet, die 3 ist, und gibt 3 zurück.
Die Verwendung der mathematischen Funktion floor ermöglicht es Ihnen, eine ganze Zahl aus der Wurzel zu erhalten und sie in verschiedenen Berechnungen und Algorithmen zu verwenden.
Verwenden der Nach-Rechts-Verschiebung
Führen Sie die folgende Vorgehensweise aus, um eine nach rechts verschiebende Funktion zu verwenden:
- Wandeln Sie eine Zahl in einen Ganzzahlwert um.
- Wenden Sie den nach rechts Verschiebungsoperator an (>>).
double number = Math.sqrt(16);int result = (int) number >> 0;System.out.println(result);
Durch die Ausführung dieses Codes wird die Zahl 4 in der Konsole ausgegeben, da 4.0 der Stamm der Zahl 16 ist.
Die Verschiebung nach rechts funktioniert, indem die unteren Bits einer Zahl weggeworfen werden, so dass diese Methode nur auf positive Zahlen angewendet werden kann.
Das Verschieben nach rechts ist eine einfache und schnelle Möglichkeit, eine ganze Zahl aus der Wurzel zu extrahieren, ist jedoch nicht für alle Situationen geeignet. In einigen Fällen können genauere Rundungen oder komplexere mathematische Operationen erforderlich sein.
Verwenden der Ceil-Funktion
Diese Funktion rundet die Zahl auf den nächsten größeren ganzzahligen Wert auf. Zum Beispiel, wenn wir die Zahl 4.8 haben und wir die Funktion anwenden ceil() zu ihm erhalten wir die Nummer 5.
Beispiel für die Verwendung einer Funktion ceil() in JavaScript:
let num = 4.8;let result = Math.ceil(num);console.log(result); // Выведет 5
Daher ist die Verwendung der Funktion ceil() ermöglicht es uns, eine ganze Zahl von der Wurzel zu erhalten, indem wir sie auf eine größere Seite runden.