Как извлечь корень из отрицательного числа? Например, результатом выражения Math.Pow(-8, 1.0/3)
будет NaN
, хотя должно быть -2
.
3 ответа
Согласно документации, при конечном отрицательном основании и конечном нецелом показателе результат равен NaN
. Это значит, что Math.Pow
ведёт себя не совсем так, как стандартная математическая степень, и вам придётся самим обрабатывать случай отрицательного основания.
Почему так сделано? Думаю, потому, что дроби наподобие 1/3 нельзя представить точно значением типа double
. Поскольку в случае чётного знаменателя результат получается комплексным, мы видим, что малая ошибка в показатели степени ведёт к большой ошибке в результате. Поэтому разумным было бы просто не пытаться подсчитать результат для таких вот случаев.
Хорошо, а как решать задачу по извлечению корня целой степени? Ну просто анализируйте знак.
int rootpower = 3;
double value = -8;
int sign = Math.Sign(value);
double absRoot = Math.Pow(Math.Abs(value), 1.0/rootpower);
if (rootpower % 2 == 0 && sign == -1)
{
Complex root = Complex.ImaginaryOne * absRoot;
// результат комплексный, работайте с ним
}
else
{
double root = sign * absRoot;
// результат действительный, работайте с ним
}
-
-
Я не спрашивал, почему так сделано, и представляю, как хранится 1/3 в значении типа double. По сути, извлечение корня нечетной степени из отрицательного числа - элементарное дело, однако, например, C# и Wolphram не могут справиться с такой задачей. Меня интересует именно то, как решается эта задача. И что значит "просто не пытаться подсчитать результат для таких вот случаев", если есть необходимость в этом? – mtrfnv 7 авг '18 в 20:32
-
@mtrfnv: Тогда вы должны понимать, что 1/3 округляется до числа с чётным знаменателем, и формальный результат был бы комплексным. А решать задачу просто: убирайте знак, потом возвращайте. – VladD 7 авг '18 в 20:34
-
@mtrfnv Я полагаю, Wolfram Mathematica "не справляется" с вычислением кубического корня из отрицательного числа из-за того, что по какой-то причине считает основным корнем один из его мнимых корней (связанная тема: math.stackexchange.com/questions/25528/…) – MSDN.WhiteKnight 8 авг '18 в 5:28
-
"Это значит, что Math.Pow ведёт себя не совсем так, как стандартная математическая степень" - вот это не совсем верно. Просто под записью "стандартной математической степени" скрывается несколько принципиально разных функций, и Math.Pow реализует не все из них. – Pavel Mayorov 9 авг '18 в 5:50
интересует именно то, как решается эта задача
double Root(double base, int degree)
{
if (base < 0 && degree % 2 == 1)
return -Math.Pow(Math.Abs(base), 1.0 / degree);
else
return Math.Pow(base, 1.0 / degree);
}
Отрицательные числа имеют 3 кубических корня: один действительный (отрицательный) и два мнимых, с одинаковым комплексным модулем. Число 2 не является кубическим корнем из -8, это значение комплексного модуля для его корней. Если вам нужно найти его действительный корень (-2), используйте комплексную арифметику:
var result = - System.Numerics.Complex.Pow(-8, 1.0 / 3).Magnitude;
1.0/4
? – MBo 7 авг '18 в 20:251.0/3
не равно1/3
(пусть разница и мала, но она есть). А потому результатNaN
формально абсолютно верен. – Akina 8 авг '18 в 4:43-2
же.. Питон, к слову умеет. Вероятно, потому что у него есть понятие рациональных дробей... – vp_arth 8 авг '18 в 5:26