【C言語】sqrtとは？小数の平方根を安全に計算する書き方を解説

#include <stdio.h>
#include <math.h>  // sqrtなどの数学関数を使うために必要

gcc main.c -lm

double sqrt(double x);

#include <stdio.h>
#include <math.h>  // sqrtを使うために必要

int main(void) {
    double x = 9.0;        // 平方根を求めたい数
    double result;         // 結果を格納する変数

    result = sqrt(x);      // sqrtで平方根を計算

    // 計算結果を表示
    printf("sqrt(%f) = %f\n", x, result);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double value;      // ユーザーから入力してもらう値
    double root;       // 平方根を格納する変数

    printf("平方根を求めたい数を入力してください: ");
    scanf("%lf", &value);  // %lfはdouble型の読み取り

    root = sqrt(value);    // valueの平方根を計算

    printf("%f の平方根は %f です。\n", value, root);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 2.0;
    double r = sqrt(x);

    // デフォルトの表示(小数点以下6桁)
    printf("sqrt(%f) = %f\n", x, r);

    // 小数点以下2桁に丸めて表示
    printf("sqrt(%f) を小数点以下2桁で表示: %.2f\n", x, r);

    // 小数点以下10桁まで表示
    printf("sqrt(%f) を小数点以下10桁で表示: %.10f\n", x, r);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 2.0;      // double型で宣言
    double r = sqrt(x);  // double型同士で扱う

    printf("2.0 の平方根は %f です。\n", r);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = -4.0;         // 負の値
    double r = sqrt(x);      // 未定義動作になる可能性

    printf("sqrt(%f) = %f\n", x, r);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double value;
    double root;

    printf("平方根を求めたい数を入力してください(0以上): ");
    if (scanf("%lf", &value) != 1) {
        // 入力が数値として読み取れなかった場合
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>数値の入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    // 0以上かどうかをチェック
    if (value < 0.0) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>負の数の平方根は計算できません。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    root = sqrt(value);  // ここまで来れば安全に呼び出せる

    printf("%f の平方根は %f です。\n", value, root);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double a = 0.0;
    double b = 4.0;

    // sqrt(0) は安全
    printf("sqrt(0.0) = %f\n", sqrt(a));

    // 4 / 0 は危険(実行すると未定義動作)
    // コメントアウトしてありますが、こういうコードは書かないようにしましょう。
    // double div = b / a;
    // printf("4.0 / 0.0 = %f\n", div);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 9.0;

    double r1 = sqrt(x);          // 専用のsqrt
    double r2 = pow(x, 0.5);      // powで平方根を表現

    printf("sqrt(%f) = %f\n", x, r1);
    printf("pow(%f, 0.5) = %f\n", x, r2);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double a, b;   // 直角をはさむ2辺の長さ
    double c;      // 斜辺の長さ

    printf("直角三角形の2辺の長さを入力してください。\n");
    printf("a: ");
    if (scanf("%lf", &a) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>aの入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    printf("b: ");
    if (scanf("%lf", &b) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>bの入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    // 負の長さはありえないのでチェック
    if (a < 0.0 || b < 0.0) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>辺の長さは0以上である必要があります。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    // c = sqrt(a^2 + b^2) を計算
    c = sqrt(a * a + b * b);

    printf("斜辺の長さは %f です。\n", c);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x1, y1;
    double x2, y2;
    double dx, dy;
    double distance;

    printf("1つ目の点の座標(x1, y1)を入力してください。\n");
    printf("x1: ");
    if (scanf("%lf", &x1) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>x1の入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    printf("y1: ");
    if (scanf("%lf", &y1) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>y1の入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    printf("2つ目の点の座標(x2, y2)を入力してください。\n");
    printf("x2: ");
    if (scanf("%lf", &x2) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>x2の入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    printf("y2: ");
    if (scanf("%lf", &y2) != 1) {
        printf("<mark style="background-color:rgba(0, 0, 0, 0);color:#cf2e2e" class="has-inline-color"><strong>y2の入力に失敗しました。</strong></mark>\n");
        return 1;
    }

    // 差分を計算
    dx = x2 - x1;
    dy = y2 - y1;

    // 距離 = sqrt(dx^2 + dy^2)
    distance = sqrt(dx * dx + dy * dy);

    printf("2点間の距離は %f です。\n", distance);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 2.0;
    double r = sqrt(x);

    // 高い精度で表示してみる
    printf("sqrt(2.0) = %.20f\n", r);

    // r を2乗して元に戻るか確認
    double back = r * r;
    printf("sqrt(2.0) を2乗した値 = %.20f\n", back);

    return 0;
}

// 悪い例: sqrt(2.0) * sqrt(2.0) が 2.0 と完全に等しいか比較している
if (sqrt(2.0) * sqrt(2.0) == 2.0) {
    printf("等しい\n");
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 2.0;
    double r = sqrt(x);
    double back = r * r;

    double epsilon = 1e-10;  // 許容する誤差の大きさ

    if (fabs(back - x) < epsilon) {
        printf("sqrt(2.0) * sqrt(2.0) は、2.0 とほぼ等しいとみなせます。\n");
    } else {
        printf("差が大きすぎます。\n");
    }

    return 0;
}