Số pi trong C là gì? Cách ứng dụng vào tính diện tính, chu vi hình tròn bằng Pi trong C

Pi là một hằng số trong toán học, được ký hiệu là “π”. Vậy, số Pi trong C là gì? Chúng được sử dụng như thế nào? Thực tế, chúng ta có thể dùng số Pi này để tính toán các đại lượng hình học, chẳng hạn như diện tích chu vi… hoặc dùng trong các dự án tính toán cần giá trị gần đúng của Pi.

Số Pi trong C là gì?

Số Pi là một đại lượng toán học, thường được quy ước xấp xỉ 3,14159. Tuy nhiên, đây chỉ là con số xấp xỉ, thực tế thì Pu là một số vô tỉ và không thể viết dưới dạng phân số hoặc số thập phân đơn giản. Khi nhân số Pi với đường kính, chúng ta sẽ có được diện tích chu vi hình tròn.

Trong kiến thức toán học, chúng ta chắc hẳn đã quá quen thuộc với số Pi. Đây là công cụ giúp tính toán các đại lượng liên quan trong hình tròn.

Vậy, số Pi trong C là gì? Trong lập trình C, chúng ta không thể sử dụng trực tiếp giá trị của số Pi, và phải dùng gián tiếp thông qua việc khai báo hằng số M_PI, std::numbers::pi hoặc tự tính toán giá trị Pi qua các phép tính.

Cách sử dụng số Pi trong C

Để sử dụng số Pi, bạn có thể chọn 1 trong 3 phương pháp sau để gọi nó trong chương trình:

Sử dụng M_PI

M_PI là một hằng số được tích hợp sẵn trong thư viện cmath, để chúng ta gọi tên số pi này. Do đó, bạn cần khai báo thư viện cmath vào chương trình và gọi tên hằng số Pi là được:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    cout << M_PI; //3.14159
}

Sử dụng std::numbers::pi

Nếu bạn lập trình trên phiên bản C++ 20 trở lên, bạn có thể sử dụng hằng số std::numbers::pi. Đây là một hằng số có namespace là std, nên nếu đã khai báo std ở phần đầu chương trình thì bạn có thể bỏ qua phần sdt khi dùng.

Nhưng lưu ý, bạn nên khai báo thư viện numbers nhé! Cụ thể:

include <iostream>
#include <numbers>
using namespace std;

int main() {
    cout << numbers::pi //3.14159
}

Tuy nhiên, phương pháp này chỉ phù hợp với các C++ từ phiên bản 20 trở lên.

Tự tạo một số Pi trong C

Bạn cũng có thể tự tính toán và tạo ra giá trị của số Pi trong C, thông qua các phép tính toán lượng giác. Cụ thể, mình sẽ sử dụng hàm atan() được tích hợp trong thư viện cmath:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    double pi = atan(1)*4;
    cout << pi; //3.14159
}

Sau khi chạy chương trình, trên màn hình sẽ hiển thị số Pi cho bạn.

>> Xem thêm: Các lệnh trong C cơ bản kèm ví dụ, giải thích chi tiết

Code mẫu về cách dùng số Pi trong lập trình C

Tính chu vi hình tròn

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    int r = 5;  // Khai báo bán kính
    cout << "Chu vi hình tròn = " << 2 * r * M_PI ;  // Hiển thị chu vi hình tròn
    //Chu vi hình tròn = 31.4129
}

Sau khi chạy chương trình trên, màn hình sẽ hiển thị kết quả là:

Chu vi hình tròn = 31.4129

Mình sẽ giải thích chi tiết về từng dòng code trên. Đầu tiên chúng ta khai báo các thư viện cần dùng:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

Trong hàm main chính, chúng ta đưa vào dữ liệu bán kính hình tròn (ở đây là 5):

    int r = 5;  // Khai báo bán kính

Tính toán và in ra giá trị chu vi hình tròn (chúng ta áp dụng công thức toán học: chu vi hình tròn = 2*r*pi):

    cout << "Chu vi hình tròn = " << 2 * r * M_PI ;  // Hiển thị chu vi hình tròn
    //Chu vi hình tròn = 31.4129

Kết thúc hàm main:

}

Tính diện tích hình tròn

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    int r = 5;   // Khai báo bán kính
    cout << "Diện tích hình tròn = " << r * r * M_PI ;    // Tính toán và hiển thị diện tích hình tròn
    //Diện tích hình tròn = 201.062
}

Code để tính diện tích cũng tương tự như khi tính chu vi hình tròn, chúng ta chỉ cần thay đổi dòng chữ hiển thị và công thức tính là được.

Công dụng của số Pi trong C

• Tính diện tích hoặc chu vi hình tròn, tương tự như các phép tính toán học theo công thức: π * r^2 (tính diện tích) và 2 * π * r (tính chu vi)
• Tính diện tích hoặc thể tích hình tròn, theo công thức 4*π*r^2 (diện tích) và 4/3 * π * r^3 (thể tích)
• Các phép tính khác trong hình học
• Tính số đo của góc trong các hình tròn, theo công thức θ = cung/r
• Tính các hệ số và hằng số trong toán học
• Ứng dụng trong các công thức vật lý, chẳng hạn như sóng, lượng tử, các loại dao động,…

Lời kết

Trên đây là các thông tin chi tiết về số Pi trong C cùng với cách sử dụng chúng. Hy vọng bạn đã hiểu hơn về số Pi trong C là gì, ý nghĩa cũng như cách khai báo và sử dụng chúng để ứng dụng vào dự án của mình.

IoTZone – Chuyên cung cấp thiết bị điện tử & tài liệu cho Makers

• Website: https://www.iotzone.vn/
• Fanpage: https://www.facebook.com/Iotzonemaker
• SDT: 0364174499
• Zalo: https://zalo.me/0364174499