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Galera, estou com o seguinte problema: EXERCÍCIO

Até então fiz o seguinte código:

import math

def cos(x, n):

    soma = 1
    formula = (((-1)**n)*(x**2*n))/math.factorial(2*n)
    for i in range(n):
        soma += formula
    return soma

Alguém pode dizer se está correto? Se não, como faço pra corrigir?

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  • Uma opção para evitar o cálculo ((-1)**n)é fazer: sinal = 1 fora do loop e dentro do loop fazer: sinal = -sinal.
    – anonimo
    Commented 21/11/2019 às 17:19

2 Respostas 2

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Não está (mas quase). Da forma que fez:

def cos(x, n):

    soma = 1
    formula = (((-1)**n)*(x**2*n))/math.factorial(2*n)
    for i in range(n):
        soma += formula
    return soma

O valor de formula será avaliado apenas uma única vez, com n igual ao parâmetro passado. Você precisa avaliar esse valor para cada item da sua sequência. Fora isso, a sua fórmula deve depender do valor de i (que é o k na somatória), não de n. E se irá fazer o range iniciando em 0, você não deve iniciar o valor de soma com 1, mas sim com 0, pois é o elemento neutro da adição.

Quanto à fórmula, há apenas um problema de prioridade de operadores. Quando você escreve x**2*n será x²n e não x2n como seria o esperado; para contornar isso você deve adicionar os parenteses.

import math

def cos(x, n):
  formula = lambda k: (-1)**k * x**(2*k) / math.factorial(2*k)
  soma = 0

  for k in range(n+1):
    soma += formula(k)

  return soma

Veja funcionando no Repl.it | Ideone

Para conferir se está certo, basta comparar o valor retornado com a função math.cos:

assert math.isclose(cos(0.5, 10), math.cos(0.5))
assert math.isclose(cos(-0.5, 10), math.cos(-0.5))
assert math.isclose(cos(0.0, 10), math.cos(0.0))
assert math.isclose(cos(1.0, 10), math.cos(1.0))

Se ocorrer um AssertionError é porque algum valor saiu errado.

Utilizando geradores e a função sum, sua função poderia ser reduzida a uma linha:

import math

def cos(x, n):
  return sum((-1)**k * x**(2*k) / math.factorial(2*k) for k in range(n+1))

Esse processo é o que conhecemos por expansão por séries de Taylor e já respondi isso para o cálculo do seno em:

Sobre o processo de associar uma série matemática com estruturas da programação, você pode ler:

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  • Valeu!!! Eu cheguei até a encontrar a sua resposta, mas já tinha postado aqui, valeu mesmo. Commented 24/11/2019 às 0:30
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Está muito boa a conta, a única coisa que eu faria seria isolar o "x²k"

formula = (((-1)**n)*(x**2*n))/math.factorial(2*n) # o teu
formula = (((-1)**n)*(x**(2*n)))/math.factorial(2*n) #isolado

Assim evita qualquer má interpretação ou ambiguidade.

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  • Tem mais problemas no código dele. O cálculo está fora do loop. Não é só acertar a precedência. A resposta do @Woss está correta. Commented 22/11/2019 às 20:11

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