Beherrschen des mathematischen Objekts von JavaScript: Eine umfassende Anleitung zu integrierten mathematischen Funktionen und Eigenschaften

Das JavaScript-Matheobjekt: Ein Überblick

Das JavaScript-Math-Objekt ist ein integriertes Objekt, das eine Sammlung mathematischer Funktionen und Konstanten bereitstellt. Da es sich nicht um einen Konstruktor handelt, können Sie keine Instanzen davon erstellen. Stattdessen wird es direkt über seine statischen Methoden und Eigenschaften verwendet.

1. Konstanten

Das Math-Objekt enthält mehrere Konstanten, die für mathematische Berechnungen nützlich sind:

• Math.E: Die Basis des natürlichen Logarithmus, ungefähr gleich 2,718.
• Math.LN2: Der natürliche Logarithmus von 2, ungefähr gleich 0,693.
• Math.LN10: Der natürliche Logarithmus von 10, ungefähr gleich 2,303.
• Math.LOG2E: Der Logarithmus zur Basis 2 von E, ungefähr gleich 1,442.
• Math.LOG10E: Der Logarithmus zur Basis 10 von E, ungefähr gleich 0,434.
• Math.PI: Das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser, ungefähr gleich 3,14159.
• Math.SQRT1_2: Die Quadratwurzel von 1/2, ungefähr gleich 0,707.
• Math.SQRT2: Die Quadratwurzel von 2, ungefähr gleich 1,414.

2. Methoden

Das Math-Objekt bietet mehrere Methoden zum Ausführen mathematischer Operationen:

• Math.abs(x): Gibt den absoluten Wert von x zurück.

  Math.abs(-5); // 5

• Math.ceil(x): Rundet x auf die nächste ganze Zahl auf.

  Math.ceil(4.2); // 5

• Math.floor(x): Rundet x auf die nächste ganze Zahl ab.

  Math.floor(4.7); // 4

• Math.round(x): Rundet x auf die nächste ganze Zahl.

  Math.round(4.5); // 5

• Math.max(...values): Gibt die größte von null oder mehr Zahlen zurück.

  Math.max(1, 5, 3); // 5

• Math.min(...values): Gibt die kleinste von null oder mehr Zahlen zurück.

  Math.min(1, 5, 3); // 1

• Math.random(): Gibt eine Pseudozufallszahl zwischen 0 (einschließlich) und 1 (ausschließlich) zurück.

  Math.random(); // e.g., 0.237

• Math.pow(base, exponent): Gibt die Basis hoch zum Exponenten zurück.

  Math.pow(2, 3); // 8

• Math.sqrt(x): Gibt die Quadratwurzel von x zurück.

  Math.sqrt(9); // 3

• Math.trunc(x): Gibt den ganzzahligen Teil von x zurück und entfernt alle Nachkommastellen.

  Math.trunc(4.9); // 4

3. Anwendungsbeispiele

Hier sind ein paar praktische Beispiele, wie Sie das Math-Objekt verwenden können:

• Generieren einer zufälligen Ganzzahl

  function getRandomInt(min, max) {
    return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
  }
  console.log(getRandomInt(1, 10)); // e.g., 7

• Berechnung der Hypotenuse

  function calculateHypotenuse(a, b) {
    return Math.sqrt(Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2));
  }
  console.log(calculateHypotenuse(3, 4)); // 5

4. Einschränkungen und Hinweise

• Präzisionsprobleme: Gleitkomma-Arithmetik kann zu Präzisionsproblemen führen. Beispielsweise ist Math.sqrt(2) * Math.sqrt(2) aufgrund von Rundungsfehlern möglicherweise nicht genau gleich 2.
• Kein Konstruktor: Das Math-Objekt verfügt nicht über Konstruktorfunktionen. Alle Eigenschaften und Methoden sind statisch.

Methoden und Eigenschaften von mathematischen Objekten

1. Math.abs(x)

Gibt den absoluten Wert von x zurück.

console.log(Math.abs(-10)); // 10
console.log(Math.abs(5.5)); // 5.5

2. Math.acos(x)

Gibt den Arkuskosinus (Umkehrkosinus) von x im Bogenmaß zurück.

console.log(Math.acos(1)); // 0
console.log(Math.acos(0)); // 1.5707963267948966 (π/2)

3. Math.acosh(x)

Gibt den hyperbolischen Arkuskosinus von x zurück.

console.log(Math.acosh(1)); // 0
console.log(Math.acosh(2)); // 1.3169578969248166

4. Math.asin(x)

Gibt den Arkussinus (inversen Sinus) von x im Bogenmaß zurück.

console.log(Math.asin(0)); // 0
console.log(Math.asin(1)); // 1.5707963267948966 (π/2)

5. Math.asinh(x)

Gibt den hyperbolischen Arkussinus von x zurück.

console.log(Math.asinh(0)); // 0
console.log(Math.asinh(1)); // 0.881373587019543

6. Math.atan(x)

Gibt den Arkustangens (Umkehrtangens) von x im Bogenmaß zurück.

console.log(Math.atan(1)); // 0.7853981633974483 (π/4)
console.log(Math.atan(0)); // 0

7. Math.atan2(y, x)

Gibt den Arkustangens des Quotienten seiner Argumente im Bogenmaß zurück.

console.log(Math.atan2(1, 1)); // 0.7853981633974483 (π/4)
console.log(Math.atan2(-1, -1)); // -2.356194490192345 (-3π/4)

8. Math.atanh(x)

Gibt den hyperbolischen Arkustangens von x zurück.

console.log(Math.atanh(0)); // 0
console.log(Math.atanh(0.5)); // 0.5493061443340549

9. Math.cbrt(x)

Gibt die Kubikwurzel von x zurück.

console.log(Math.cbrt(27)); // 3
console.log(Math.cbrt(-8)); // -2

10. Math.ceil(x)

Rundet x auf die nächste ganze Zahl auf.

console.log(Math.ceil(4.2)); // 5
console.log(Math.ceil(-4.7)); // -4

11. Math.clz32(x)

Gibt die Anzahl der führenden Nullen in der 32-Bit-Binärdarstellung von x zurück.

console.log(Math.clz32(1)); // 31
console.log(Math.clz32(0x80000000)); // 0

12. Math.cos(x)

Gibt den Kosinus von x zurück (wobei x im Bogenmaß angegeben ist).

console.log(Math.cos(0)); // 1
console.log(Math.cos(Math.PI)); // -1

13. Math.cosh(x)

Returns the hyperbolic cosine of x.

console.log(Math.cosh(0)); // 1
console.log(Math.cosh(1)); // 1.5430806348152437

14. Math.E

Returns Euler's number, approximately 2.718.

console.log(Math.E); // 2.718281828459045

15. Math.exp(x)

Returns the value of e raised to the power of x.

console.log(Math.exp(1)); // 2.718281828459045
console.log(Math.exp(0)); // 1

16. Math.expm1(x)

Returns the value of e raised to the power of x, minus 1.

console.log(Math.expm1(1)); // 1.718281828459045
console.log(Math.expm1(0)); // 0

17. Math.floor(x)

Rounds x downwards to the nearest integer.

console.log(Math.floor(4.7)); // 4
console.log(Math.floor(-4.2)); // -5

18. Math.fround(x)

Returns the nearest (32-bit single precision) float representation of x.

console.log(Math.fround(1.337)); // 1.336914
console.log(Math.fround(1.5)); // 1.5

19. Math.LN2

Returns the natural logarithm of 2, approximately 0.693.

console.log(Math.LN2); // 0.6931471805599453

20. Math.LN10

Returns the natural logarithm of 10, approximately 2.302.

console.log(Math.LN10); // 2.302585092994046

21. Math.log(x)

Returns the natural logarithm (base e) of x.

console.log(Math.log(Math.E)); // 1
console.log(Math.log(10)); // 2.302585092994046

22. Math.log10(x)

Returns the base-10 logarithm of x.

console.log(Math.log10(10)); // 1
console.log(Math.log10(100)); // 2

23. Math.LOG10E

Returns the base-10 logarithm of e, approximately 0.434.

console.log(Math.LOG10E); // 0.4342944819032518

24. Math.log1p(x)

Returns the natural logarithm of 1 + x.

console.log(Math.log1p(1)); // 0.6931471805599453
console.log(Math.log1p(0)); // 0

25. Math.log2(x)

Returns the base-2 logarithm of x.

console.log(Math.log2(2)); // 1
console.log(Math.log2(8)); // 3

26. Math.LOG2E

Returns the base-2 logarithm of e, approximately 1.442.

console.log(Math.LOG2E); // 1.4426950408889634

27. Math.max(...values)

Returns the largest of zero or more numbers.

console.log(Math.max(1, 5, 3)); // 5
console.log(Math.max(-1, -5, -3)); // -1

28. Math.min(...values)

Returns the smallest of zero or more numbers.

console.log(Math.min(1, 5, 3)); // 1
console.log(Math.min(-1, -5, -3)); // -5

29. Math.PI

Returns the value of π, approximately 3.14159.

console.log(Math.PI); // 3.141592653589793

30. Math.pow(base, exponent)

Returns the value of base raised to the power of exponent.

console.log(Math.pow(2, 3)); // 8
console.log(Math.pow(5, 0)); // 1

31. Math.random()

Returns a pseudo-random number between 0 (inclusive) and 1 (exclusive).

console.log(Math.random()); // e.g., 0.237

32. Math.round(x)

Rounds x to the nearest integer.

console.log(Math.round(4.5)); // 5
console.log(Math.round(4.4)); // 4

33. Math.sign(x)

Returns the sign of a number, indicating whether the number is positive, negative, or zero.

console.log(Math.sign(-5)); // -1
console.log(Math.sign(0)); // 0
console.log(Math.sign(5)); // 1

34. Math.sin(x)

Returns the sine of x (where x is in radians).

console.log(Math.sin(0)); // 0
console.log(Math.sin(Math.PI / 2)); // 1

35. Math.sinh(x)

Returns the hyperbolic sine of x.

console.log(Math.sinh(0)); // 0
console.log(Math.sinh(1)); // 1.1752011936438014

36. Math.sqrt(x)

Returns the square root of x.

console.log(Math.sqrt(9)); // 3
console.log(Math.sqrt(16));

 // 4

37. Math.SQRT1_2

Returns the square root of 1/2, approximately 0.707.

console.log(Math.SQRT1_2); // 0.7071067811865476

38. Math.SQRT2

Returns the square root of 2, approximately 1.414.

console.log(Math.SQRT2); // 1.4142135623730951

39. Math.tan(x)

Returns the tangent of x (where x is in radians).

console.log(Math.tan(0)); // 0
console.log(Math.tan(Math.PI / 4)); // 1

40. Math.tanh(x)

Returns the hyperbolic tangent of x.

console.log(Math.tanh(0)); // 0
console.log(Math.tanh(1)); // 0.7615941559557649

41. Math.trunc(x)

Returns the integer part of a number by removing any fractional digits.

console.log(Math.trunc(4.9)); // 4
console.log(Math.trunc(-4.9)); // -4

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