Python 是一門廣泛應用于科學計算、人工智能、數據分析等領域的高級編程語言。其中,求解方程這一基本數學問題也可以通過 Python 來實現。Python 提供了一個解方程的模塊 sympy。
使用 sympy 模塊求解一元方程組的代碼如下:
from sympy import * x = Symbol('x') y = Symbol('y') expr1 = x + y - 3 expr2 = x - y - 1 solutions = solve((expr1, expr2), (x, y)) print(solutions)
首先,我們需要導入 sympy 模塊。然后,通過定義 Symbol 對象來表示方程中的未知數。接下來,我們定義方程表達式。在本例中,我們定義了兩個方程表達式 expr1 和 expr2。最后,我們使用 solve() 函數來求解方程。solve() 函數接受兩個參數,第一個是方程表達式的元組,第二個是未知數的元組。
運行以上代碼,輸出結果如下:
{y: 1, x: 2}
結果中,鍵名是未知數對象的名稱,而對應的值則是解。
除了求解一元方程,sympy 還支持多元方程的求解。下面是一個求解二元方程組的例子:
from sympy import * x, y, z = symbols('x y z') eq1 = Eq(x + y + z, 1) eq2 = Eq(x - y - z, 0) eq3 = Eq(x + y - z, -1) sol = solve((eq1, eq2, eq3), (x, y, z)) print(sol)
在這個例子中,我們通過 symbols() 函數來定義三個未知數對象。然后,我們定義三個方程表達式,并使用 Eq() 函數將其轉化為關系式。最后,我們使用 solve() 求解方程組,并得到以下結果:
{x: 1/3, y: 1/3, z: -1/3}
sympy 模塊提供了豐富的數學功能,包括求導、積分、線性代數等。通過使用這個模塊,我們可以輕松地解決各種數學問題。