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Escreva um programa que calcule uma aproximação para o seno conforme a equação abaixo:

seno(x) = x - x^3/3! + x^5/5! - x^7/7! + ... + x^n/n!

Sendo que x e n são números inteiros informados pelo usuário. Se n for par o programa deve informar "n inválido".

Consegui escrever isso:

x=int(input(">"))
n=int(input(">"))
fat=1
n00=1
n0=1
n01=1
d=0
s=0

if n%2==0:
    print("n inválido")
else:
    while n0<=n:
        while n01<=n0:
            fat=fat*n01
            n01=n01+1
        d=(x**n0)/fat
        s=d-s
        n0=n0+2
    print(s)

O calculo dá certo, porém em módulo. Sei que existem maneiras mais simples, mas gostaria de consertar sem mudar muito.

2
  • Os nomes das suas variáveis não são nada intuitivas. Poderia descrever o que é cada uma e qual a função delas no código?
    – Woss
    Commented 21/09/2018 às 23:06
  • x e n são as variaveis da equação, fat é de fatorial, d para calcular cada fração individualmente, e s de seno vai recebendo tudo, o problema esta nisso, pois os resultados dão certo, porém em módulo Commented 23/09/2018 às 17:52

1 Resposta 1

5

Eu realmente não consegui entender o seu código, achei bastante confusos os nomes das variáveis, ficando bem difícil entender o que é cada coisa dentro do código.

Se você perceber, a sequência dada é o cálculo da função seno a partir da expansão pela série de Taylor, dada pela forma:

inserir a descrição da imagem aqui

Obviamente que computacionalmente será impossível (ou inviável) somar infinitos termos, então pegamos uma quantidade finita que seja suficientemente próxima ao resultado desejado. Essa quantidade será denotada por n:

inserir a descrição da imagem aqui

O valor dentro da somatória é o que chamamos de termo geral da série e só depende de x e i, então podemos defini-lo no Python:

from math import factorial

def termo_geral(x, i):
    return ((-1)**i / factorial(2*i+1)) * (x**(2*i+1))

Porém, devemos calcular o valor a partir do termo geral para cada valor de i de 0 até n-1, então podemos montar a sequência:

def termos(x, n):
    for i in range(n):
        yield termo_geral(x, i)

E, finalmente, o cálculo do seno será a soma de todos os termos da série:

seno = sum(termos(x, n))

Assim, podemos generalizar o cálculo para apenas uma função:

from math import factorial, radians

def seno(x, n=7):
    x = radians(x)

    def termo_geral(x, i):
        return ((-1)**i / factorial(2*i+1)) * (x**(2*i+1))

    def termos(x, n):
        for i in range(n):
            yield termo_geral(x, i)

    return sum(termos(x, n))

A entrada da função deve ser o ângulo em graus, bastando fazer seno(30) para obter o seno de 30°. Um teste de que o código calcula corretamente a série é apresentado a seguir, onde se compara o valor calculado pela função definida e pela função nativa do pacote math com um erro menor que 0.00001:

from math import radians, isclose, sin

for angle in {0, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 230, 270, 320, 360}:
    assert isclose(
        seno(angle, 21), 
        sin(radians(angle)), 
        abs_tol=1e-5
    )

Veja funcionando no Repl.it | Ideone | GitHub GIST

A ausência de saída indica que todos os asserts passaram.

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