【pyhton解决数学问题】2用python解方程
目录1Sympy的基本概念1符号计算2计算机代数系统3实际解方程1把未知数设为符号2用solve()解方程1解一元一次方程2解二元一次方程组3解决一元二次方程总结哈喽,大家好!我们今天用python解方程!首先了解一下方程是什么。方程 是指含有未知数的等式。是表示两个数学式(如两个数、函数、量、运算)之间相等关系的一种等式,使等式成立的未知数的值称为“解”或“根”。求方程的解的过程称为“解方程”。
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哈喽,大家好!
我们今天用python解方程!
首先了解一下方程是什么。
方程 是指含有未知数的等式。是表示两个数学式(如两个数、函数、量、运算)之间相等关系的一种等式,使等式成立的未知数的值称为“解”或“根”。求方程的解的过程称为“解方程”。
下面我们介绍如何用python解方程。
解方程我们需要借助python的一个库“SymPy”
SymPy 是一个用于以符号运算为主的符号数学的Python库。它的目标是成为一个全功能的计算机代数系统
1Sympy的基本概念
先简单介绍一下Sympy的基本用法
首先了解几个概念。
1符号计算
符号计算又称计算机代数,通俗地说就是用计算机推导数学公式,如对表达式进行因式分解、化简、微分、积分、解代数方程、求解常微分方程等。 符号计算和数值计算是数学中平行的两部分,他们的区别在于: 在数值计算中,计算机处理和得到的对象都是一个数值,而在符号运算中计算机处理的是符号。
2计算机代数系统
计算机代数系统(Computer Algebra System,缩写作:CAS) 时进行符号运算的系统,计算机代数系统的标志是能够以字符串作为运算单位。
3实际解方程
好,了解了这些可有可无的概念以后,我们来实际解决一下方程问题。
首先列方程;
先来一个比较简单的
既然方程有了,那如何用代码解决呢??
1把未知数设为符号
首先我们知道“Smypy”是进行符号运算,因此我们把未知数“x”设为符号,这里使用“sympy.Symbol('x')”
import sympy
x = sympy.Symbol('x')
2用solve()解方程
1解一元一次方程
solve()的第一个参数是要解的方程,第第二个参数是要求解的未知数
注意:solve()解的方程右边必须是0
所以我们的方程要进行移项:
写成代码是
sympy.solve(x*2-2,x)
输出一下
[1]
完全正确!!
再稍微难一点:
print(sympy.solve(x*1/2+x*1/2-5/9,x))
输出
[0.555555555555556]
print(sympy.solve(x*3-1,x))
输出
[1/3]
2解二元一次方程组
在学习二元一次方程组的时候,我们都接触过“鸡兔同笼”的问题。
问题如下“有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头,从下面数,有94只脚。问笼中各有多少只鸡和兔?”
接下来,我们用python解决这个问题。
因为是两个未知数,因此我们设定两个符号。
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol("y")
接着列出方程
代码如下
print(sympy.solve([x+y-35,x*2+y*4-94],x,y))
输出
{x: 23, y: 12}
很轻松!!
3解决一元二次方程
方程如下
代码如下
print(sympy.solve(x**2+x-20,x))
输出
[-5, 4]
总结
今天我们使用“Sympy”库的
“sympy.Symbol(')”
和“sympy.solve()”
解决的简单的一元一次,二元一次,一元二次方程。
如果大家喜欢后续我可以用python解决更多的数学问题。
谢谢!!!
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