exsample.cpp

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

#define PI 3.141592653589793

int menu();
void msin();
void mcos();
void mexp();
double fact(int x); //階乗計算。念のため返り値は少数型

double rad; //複数関数で共通の変数
int i; //複数関数内のループで使用
double M1,M2,M3; //誤差計算用変数。複数関数内で使用

void main(void) {
	int num;

	setbuf(stdout, 0);
	do {
		switch (num = menu()) {
		case 1:
			msin();
			break;
		case 2:
			mcos();
			break;
		case 3:
			mexp();
			break;
		case 4:
			printf("fin.\n");
			break;
		default:
			printf("pls input 1-4\n");
			break;
		}
	} while (num != 4);
}

int menu() {
	int n;
	printf("input:");
	scanf("%d", &n);
	return n;
}

void msin() {
	double s5, s6, s7;
	double sine;

	for (i = 0;i <= 180;i += 5) { //0(deg)～180(deg)まで
		rad = i*PI / 180.0;
		sine = sin(rad);
		
		s5 = rad - (pow(rad, 3) / fact(3)) + (pow(rad, 5) / fact(5)) - (pow(rad, 7) / fact(7)) + (pow(rad, 9) / fact(9));
		s6 = s5 - (pow(rad, 11) / fact(11));
		s7 = s6 + (pow(rad, 13) / fact(13));

		if (i != 0 && i != 180) {
			M1 = fabs((sine - s5) / sine);
			M2 = fabs((sine - s6) / sine);
			M3 = fabs((sine - s7) / sine);
		}
		else {
			M1 = 0; M2 = 0; M3 = 0; //sin(0)=0,sin(180)=0
		}

		printf("deg=%d\tsin()=%f\n", i,sine);
		printf("s5=%f\tM1=%f\t",s5,M1); //第5項までの結果と誤差
		printf("s6=%f\tM2=%f\t", s6, M2); //第6項までの結果と誤差
		printf("s7=%f\tM3=%f\n", s7, M3); //第7項までの結果と誤差
	}
}

void mcos() {
	double c5, c6, c7;
	double cosin;

	for (i = 0;i <= 180;i += 5) { //0(deg)～180(deg)まで
		rad = i*PI / 180.0;
		cosin = cos(rad);

		c5 = 1.0 - (pow(rad, 2) / fact(2)) + (pow(rad, 4) / fact(4)) - (pow(rad, 6) / fact(6)) + (pow(rad, 8) / fact(8));
		c6 = c5 - (pow(rad, 10) / fact(10));
		c7 = c6 + (pow(rad, 12) / fact(12));

		if (i != 90) {
			M1 = fabs((cosin - c5) / cosin);
			M2 = fabs((cosin - c6) / cosin);
			M3 = fabs((cosin - c7) / cosin);
		}
		else {
			M1 = 0; M2 = 0; M3 = 0; //cos(90)=0
		}

		printf("deg=%d\tcos()=%f\n", i,cosin);
		printf("c5=%f\tM1=%f\t", c5, M1); //第5項までの結果と誤差
		printf("c6=%f\tM2=%f\t", c6, M2); //第6項までの結果と誤差
		printf("c7=%f\tM3=%f\n", c7, M3); //第7項までの結果と誤差
	}
}

void mexp() { //eのｘ乗
	/*
	誤差計算の時、ｋがマイナスの時ほど誤差が大きい。関数電卓でも計算してみたが、結果は同じだった。
    	つまり仕様のようなものである可能性が高い。
    	*/
	double e5, e6, e7;
	double k;
	double expo;

	for (k = -4.0;k <= 4.0;k += 0.25) {
		expo = exp(k);
		e5 = 1 + k + (pow(k, 2) / fact(2)) + (pow(k, 3) / fact(3)) + (pow(k, 4) / fact(4));
		e6 = e5 + (pow(k, 5) / fact(5));
		e7 = e6 + (pow(k, 6) / fact(6));

		M1 = fabs((expo - e5) / expo);
		M2 = fabs((expo - e6) / expo);
		M3 = fabs((expo - e7) / expo);

		printf("x=%.2f\texp()=%f\n", k,expo);
		printf("e5=%f\tM1=%f\t", e5, M1); //第5項までの結果と誤差
		printf("e6=%f\tM2=%f\t", e6, M2); //第6項までの結果と誤差
		printf("e7=%f\tM3=%f\n", e7, M3); //第7項までの結果と誤差
	}
}

double fact(int x) {
	double ans=1.0;
	int j;
	for (j = x;j >= 1;j--) {
		ans *= double(j); //念のため少数型に変換して計算
	}
	return ans;
}