ValueError：数学域错误答案

【问题标题】：ValueError: math domain errorValueError：数学域错误
【发布时间】：2013-04-08 22:58:46
【问题描述】：

我只是在测试 Numerical Methods in Engineering with Python 中的一个示例。

from numpy import zeros, array
from math import sin, log
from newtonRaphson2 import *

def f(x):
    f = zeros(len(x))
    f[0] = sin(x[0]) + x[1]**2 + log(x[2]) - 7.0
    f[1] = 3.0*x[0] + 2.0**x[1] - x[2]**3 + 1.0
    f[2] = x[0] + x[1] + x[2] -5.0
    return f

x = array([1.0, 1.0, 1.0])
print newtonRaphson2(f,x)

当我运行它时，它显示以下错误：

File "example NR2method.py", line 8, in f
    f[0] = sin(x[0]) + x[1]**2 + log(x[2]) - 7.0
ValueError: math domain error

我已将其范围缩小到日志，因为当我删除日志并添加不同的功能时，它可以工作。我认为这是因为对基地的某种干扰，我不知道是怎么回事。任何人都可以提出解决方案吗？

【问题讨论】：

标签： python runtime-error logarithm

【解决方案1】：

您的代码正在对小于或等于零的数字执行log。这在数学上是未定义的，因此 Python 的 log 函数会引发异常。这是一个例子：

>>> from math import log
>>> log(-1)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#59>", line 1, in <module>
    log(-1)
ValueError: math domain error

在不知道您的 newtonRaphson2 函数的情况下，我不确定我能猜出无效的 x[2] 值来自哪里，但希望这会引导您走上正确的道路。

【讨论】：

我看不出它是如何做负对数的，因为定义是定义方程组，即 x[0]、x[1] 和 x[2] 是变量 x Newton Raphson 使用的 ,y 和 z。它需要这组方程来求解。
另外，正如我所说的 x[2] = 1.0，当我在上面的代码中定义 x 时，log(1) = 0，至少我是这样，也许我错了.. 谢谢不过求帮助..
在函数 f 的开头添加 print x。您将看到方程求解器如何连续尝试不同的 x 值，从而导致您的错误。
在我的情况下，问题是参数不是负数，而是完全等于 0，这会导致相同的异常（对于具有 JS 背景的人来说，这可能会令人惊讶，其中 Math.log(0)只是-Infinity）

【解决方案2】：

您也可以使用math.log1p。

根据official documentation：

math.log1p(x)

返回 1+x（以 e 为底）的自然对数。结果以接近零的 x 精确的方式计算。

您可以使用 math.expm1 转换回原始值，这将返回 e 的 x 次幂减 1。

【讨论】：

【解决方案3】：

由于以下任一原因，您会遇到数学域错误：您要么尝试在 log 函数中使用负数，要么使用零值。

【讨论】：

【解决方案4】：

您正在尝试对非正数进行对数。

对数在给出一个数字后计算出底数和它的幂。 log(0) 表示提升到2 的力量的东西是0。一个指数永远不会导致0*，这意味着log(0)没有答案，因此抛出math domain error

*注意：0^0 可以导致0，但也可以同时导致1。这个问题引起了激烈的争论。

【讨论】：

【解决方案5】：

当我们使用来自math 库的log() 或sqrt() 时，我们会遇到这个问题。在这个问题“数学域错误”中，我们使用了一个负数，例如（-1 或其他）或我们不应该使用的零数。

【讨论】：