【3】数据分析-6-1-sympy--解数学公式

SymPy是符号数学的Python库。它的目标是成为一个全功能的计算机代数系统，同时保持代码简洁、易于理解和扩展

一、安装

pip install sympy

• 使用solve（）来求解代数方程。
• solveset() 解决单变量方程
• sympy.solvers.solveset.linsolve() 解决线性方程组而不是solve()
• sympy.solvers.solveset.nonlinsolve() 解决非线性方程组的问题，因为解决方案迟早会在内部或外部接管解决方案

二、使用范例

使用solve（）来求解代数方程。 我们假设所有方程都等于0，因此求解x ** 2 == 1转换为以下代码：

>>> from sympy.solvers import solve
>>> from sympy import Symbol
>>> x = Symbol('x')
>>> solve(x**2 - 1, x)
[-1, 1]

solve（）的第一个参数是一个等式（等于零），第二个参数是我们想要求解等式的符号。

2.1 解一元一次方程

解方程:

x*2-6=0

代码：

from sympy.solvers import solve
from sympy import Symbol
x = Symbol('x')
print solve(x * 3 - 6, x)

结果：

[2]

2.2 解二元一次方程

解方程：

y= 1-x
2x+2y=5

代码：

from sympy import *
x=Symbol('x')
y=Symbol('y')
print(solve([y+x-1,3*x+2*y-5],[x,y]))

结果：

{x: 3, y: -2}

注：

1. 在计算之前要将变量设为符号
2. 要将变量一到一侧 y-1+x=0 3x+2y-5=0

2.3 求极限limit()

from sympy import *
x = Symbol('x')
print limit(1/x**2, x, 0)

结果是 oo

from sympy import *
x = Symbol('x')
print limit(x*(sqrt(x**2 + 1) - x), x, oo)

结果： 1/2

from sympy import *
x = Symbol('x')
pprint(x*(sqrt(x**2 + 1) - x))

结果：

2.4 求积分

from sympy import *
n = Symbol('n')
s = ((n+3)/(n+2))**n
print limit(s, n, oo)

结果：

E

注：

• oo 无穷大
• E e
• pi 圆周率

参考资料

• https://docs.sympy.org/dev/modules/solvers/solvers.html
• https://www.cnblogs.com/baby123/p/6296629.html