O problema é que o cálculo da aproximação do cosseno está incorreto. Se você observar a série de Taylor do cosseno, verá que o valor começa com 1 - mas você inicia a variável resultado
com 0. Basta alterar para resultado = 1
que (essa parte) vai funcionar.
Aí você vai ter outro problema, relacionado à precisão. A aproximação por esse método gera alguns errinhos, e quando o cosseno resulta em 1 pode ocorrer da sua função retornar 1.00000000000001. Nesse caso, a raiz que você tenta calcular na função seno vai gerar um número complexo (uma vez que 1 - 1.00000000000001 vai dar um número negativo). Por isso uma outra alteração útil é você arredondar o retorno da sua função cosseno em algumas casas decimais (acho que 6 casas tá bom).
O código alterado segue abaixo. Mas observe que você não preparou um exemplo funcional: muitas das suas funções não estão no código. Por isso, pra testar, eu alterei usando as do pacote math
. O código, aliás, compara o seu cálculo com os do pacote math
para ilustrar a corretude.
import math
def converterGrausParaRad(numero):
rad = (numero/180)*math.pi
return rad
#abaixo: definição da função seno por sin² + cos² = 1
def seno(numero):
resultado = 0
resultado = math.sqrt(1 - (coseno(numero))**2)
return resultado
#abaixo:definição da função coseno pela sua expanção da serie de taylor
def coseno(rad):
numero = converterGrausParaRad(rad)
cont = 0
resultado = 1 # ERRO!!!
while(cont < 50):
cont += 1
resultado += (((-1)**cont)*(numero**(2 * cont)))/(math.factorial(2 * cont))
return round(resultado, 6) # MELHORIA
angles = [i for i in range(0, 181, 15)]
for angle in angles:
sin = seno(angle)
cos = coseno(angle)
sin_ = math.sin(converterGrausParaRad(angle))
cos_ = math.cos(converterGrausParaRad(angle))
print('ângulo: {} seno: {:.4f} ({:.4f}) cosseno: {:.4f} ({:.4f})' \
.format(angle, sin, sin_, cos, cos_))
Resultado:
ângulo: 0 seno: 0.0000 (0.0000) cosseno: 1.0000 (1.0000)
ângulo: 15 seno: 0.2588 (0.2588) cosseno: 0.9659 (0.9659)
ângulo: 30 seno: 0.5000 (0.5000) cosseno: 0.8660 (0.8660)
ângulo: 45 seno: 0.7071 (0.7071) cosseno: 0.7071 (0.7071)
ângulo: 60 seno: 0.8660 (0.8660) cosseno: 0.5000 (0.5000)
ângulo: 75 seno: 0.9659 (0.9659) cosseno: 0.2588 (0.2588)
ângulo: 90 seno: 1.0000 (1.0000) cosseno: 0.0000 (0.0000)
ângulo: 105 seno: 0.9659 (0.9659) cosseno: -0.2588 (-0.2588)
ângulo: 120 seno: 0.8660 (0.8660) cosseno: -0.5000 (-0.5000)
ângulo: 135 seno: 0.7071 (0.7071) cosseno: -0.7071 (-0.7071)
ângulo: 150 seno: 0.5000 (0.5000) cosseno: -0.8660 (-0.8660)
ângulo: 165 seno: 0.2588 (0.2588) cosseno: -0.9659 (-0.9659)
ângulo: 180 seno: 0.0000 (0.0000) cosseno: -1.0000 (-1.0000)
Se você for usar a fórmula geral (tá lá no mesmo link da Wikipedia), aí então precisa iniciar o fator (cont
) em 0 (porque -1 elevado a 0 é 0, que é positivo, e o cálculo da primeira interação resulta em 1). Aí, é só mover a linha que soma 1 na variável cont
para após o cálculo do fator atual:
def coseno(rad):
numero = converterGrausParaRad(rad)
cont = 0
resultado = 0
while(cont < 50):
resultado += (((-1)**cont)*(numero**(2 * cont)))/(math.factorial(2 * cont))
cont += 1 # MOVIDO P/ APÓS O CÁLCULO
return round(resultado, 6)
Observação:
A sua ideia de alternar o sinal usando -1 elevado ao fator é bem
inteligente. :) Mas tenha em mente que o operador **
é computacionalmente custoso. Uma
sugestão que deve ser mais eficiente é fazer da seguinte forma (usando
o operador de potenciação somente uma vez):
def coseno(rad):
numero = converterGrausParaRad(rad)
signal = -1
resultado = 1
factors = [i for i in range(2, 50, 2)]
for f in factors:
resultado += signal * ((numero ** f) / math.factorial(f) )
signal *= -1
return round(resultado, 6)