Python math.sqrtの使い方

Python
関数

最終更新日: 2025/12/22

この記事のポイント

Pythonのmath.sqrt関数は、数値の平方根を簡単に計算できる便利な機能です。

この記事を読むと、次のようなことが身に付きます。

math.sqrt関数を使った基本的な計算方法がわかる
計算結果の扱いやエラーが発生する条件を理解できる
距離や画面サイズの計算など、実用的なコードの書き方を知る

この記事を通して、数値計算の基礎を身につければ、データ分析やゲーム制作など幅広い分野で役立つプログラムが書けるようになります。

math.sqrtとは？

math.sqrtは、数値の平方根を計算するための関数です。

平方根とは、「同じ数を2回かけたときに、その値になる数」のことです。たとえば、3を2回かけると「3 × 3 = 9」になります。このとき、9の元になった「3」という数字を求めてくれるのがこの関数です。

計算結果は「3.0」のような小数（浮動小数点数）として返されます。利用する際は、Pythonの標準ライブラリであるmathモジュールをインポートする必要があります。

math.sqrtの特徴

Pythonに標準で用意されているmathモジュールを読み込んで使用する
「2回かけると元の値になる数」を素早く計算できる
計算結果は整数ではなく浮動小数点数という扱いの小数で返される
引数に負の数値を指定するとエラー（ValueError）が発生するため注意が必要

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基本構文

math.sqrt関数の基本的な使い方をコード例で確認しましょう。まず、mathモジュールをインポートしてから関数を呼び出します。

import math # 基本的な平方根計算 result1 = math.sqrt(16) print(result1) # 小数点を含む数値の平方根 result2 = math.sqrt(2.25) print(result2)

出力結果

4.0
1.5

この例では、引数として渡した数値の平方根を計算し、その結果を出力しています。まず、math.sqrt関数に整数の16を渡すと4.0、小数の2.25を渡すと1.5が返されます。注目すべき点は、引数が整数であっても計算結果は常に浮動小数点数として返されることです。そのため、出力結果は小数点がついた形式になります。

実用例

ここからは、math.sqrt関数を使ったコード例を紹介します。実際の開発現場で役立つ活用方法を見ていきましょう。それぞれの例を通して、関数の特徴や使用時の注意点を解説します。日常的な処理から少し複雑な計算まで、幅広く応用できる知識を深めていきましょう。

複数の数値の平方根を一括計算

リスト内の複数の数値について平方根を計算し、結果をまとめて表示するプログラムです。

import math numbers = [4, 9, 16, 25, 36] for num in numbers: sqrt_value = math.sqrt(num) print(f"{num}の平方根: {sqrt_value}")

出力結果

4の平方根: 2.0
9の平方根: 3.0
16の平方根: 4.0
25の平方根: 5.0
36の平方根: 6.0

この例では、リストに入っている複数の数値を取り出し、それぞれの平方根を順番に計算しています。for文を使ってリストから数値を一つずつ取り出し、math.sqrt関数で計算した結果をf文字列で見やすく整形して出力します。データ分析などで大量の数値をまとめて処理したい場合に役立つ記述方法です。

ライオンとトラの速度比較計算

2匹の動物の移動距離から速度を計算し、平方根を使って比較するプログラムです。

import math lion_distance_sq = 49 tiger_distance_sq = 64 lion_speed = math.sqrt(lion_distance_sq) tiger_speed = math.sqrt(tiger_distance_sq) print(f"ライオンの速度: {lion_speed} km/h") print(f"トラの速度: {tiger_speed} km/h")

出力結果

ライオンの速度: 7.0 km/h
トラの速度: 8.0 km/h

この例では、2乗された距離のデータから元の速度を逆算して求めています。まず、それぞれの動物の移動距離の2乗となる値を定義し、math.sqrt関数を使って元の値を算出しました。物理の計算などで、2乗された値から元の数値に戻す必要がある場面でよく利用される計算パターンです。

エラー処理を含む平方根計算

負の数に対してmath.sqrt関数を適用した場合のエラー処理を実装したプログラムです。

import math def safe_sqrt(number): try: result = math.sqrt(number) return result except ValueError: return "負の数の平方根は計算できません" numbers = [16, -4, 9, -1, 25] for num in numbers: print(f"{num}: {safe_sqrt(num)}")

出力結果

16: 4.0
-4: 負の数の平方根は計算できません
9: 3.0
-1: 負の数の平方根は計算できません
25: 5.0

この例では、計算できない負の数値が渡された場合に備えて、エラー処理を組み込んでいます。まずtryブロック内で計算を試み、負の数が原因でValueErrorが発生した場合はexceptブロックで特定のメッセージを返す仕組みです。予期せぬエラーでプログラムが停止するのを防ぐために重要な処理です。

三平方の定理による距離計算

座標上の2点間の距離を三平方の定理とmath.sqrt関数で計算するプログラムです。

import math def calculate_distance(x1, y1, x2, y2): distance_sq = (x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2 distance = math.sqrt(distance_sq) return distance start_point = (0, 0) end_point = (3, 4) distance = calculate_distance(start_point[0], start_point[1], end_point[0], end_point[1]) print(f"2点間の距離: {distance}")

出力結果