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Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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SymPyでの変数に対する連立方程式の解き方

UedaShigenori

総合スコア7

Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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投稿2018/05/21 15:09

前提・実現したいこと

SymPyを使って、特定の変数について連立方程式を解こうと思っています。

例)
以下のような連立方程式があるとして、c,dについて解きたい
a=c+d
b=c-d

答えは以下です
c=(a+b)/2
d=(a-b)/2

発生している問題・エラーメッセージ

上記について、SymPyを使って解くと以下のように
{d: 0, c: 0}となってしまいます。

該当のソースコード

Python

1>>> from sympy import * 2>>> a=Symbol('a') 3>>> b=Symbol('b') 4>>> c=Symbol('c') 5>>> d=Symbol('d') 6>>> a=c+d 7>>> b=c-d 8>>> h=solve([a,b],[c,d]) 9>>> print(h) 10{d: 0, c: 0}

試したこと

WolframAlphaで同様の式を試しましたが、ちゃんと数式処理的に解いてくれました。

WolframAlpha

1solve[{a==c+d,b==c-d},{c,d}]

上記の結果は、
c=(a+b)/2
d=(a-b)/2

###ご質問
SymPyでは、WolframAlphaのように連立方程式の解を変数で表せないのでしょうか?
もし表せるとしたらどうしたらよいでしょうか?
もし良ければお教えください。
よろしくお願い致します。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

環境 Visual Studio Community 2017
Python3.6.2

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回答1

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ベストアンサー

python

1>>> a=c+d 2>>> b=c-d

は数式の定義ではなく、a,bというpythonの変数にc+d, c-dというsympyの式を束縛したと解釈されます。a,bをSymbolとして定義した意味もありません。

よって、

python

1>>> solve([a, b], [c,d])

は単に、

python

1>>> solve([c+d, c-d], [c,d])

と評価され、c=d=0が唯一の解になります。

次のようにすれば期待通りの結果が得られます。

python

1>>> a,b,c,d = symbols("a b c d") 2>>> solve([-a+d+c, -b+d-c], [c,d])

あるいは、

python

1>>> a,b,c,d = symbols("a b c d") 2>>> e1 = -a+d+c 3>>> e2 = -b+d-c 4>>> solve([e1, e2], [c,d])

投稿2018/05/21 15:28

編集2018/05/21 15:33
hayataka2049

総合スコア30933

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UedaShigenori

2018/05/21 22:18

ありがとうございます! 解決できました! 素早く分かりやすい回答で感動いたしました。 本当にありがとうございます。
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