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Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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Sympyで、分数が有理化されるのを回避したい

kenta_matsuda
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Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

2回答

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232閲覧

投稿2022/12/05 02:36

編集2022/12/05 02:38

前提

大学の卒業研究でアプリケーションを開発しています。解析解を求めるためにSympyを利用しているのですが、数値が簡単化されて表示されてしまい、困っています。

実現したいこと

ここに実現したいことを箇条書きで書いてください。

  • 1/√2を表示したい場合にsqrt(2)/2と簡単化されてしまうのを回避したい

発生している問題・エラーメッセージ

エラーは表示されないが、計算結果が有理化されてしまう。

sqrt(2)/2

該当のソースコード

Python

1print(1/sympy.sqrt(2))

試したこと

インターネットで調べたところ、Sympyではこのような場合に必ず有理化されてしまうという書き込みが散見されました。(そんなはずはないと思うのですが......)
もしSympy以外の方法で、1/sqrt(2)を有利化せずに表示できるようでしたら教えていただきたいです。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

Python 3.9.12

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回答2

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ベストアンサー

https://stackoverflow.com/questions/48839611/disabling-automatic-simplification-in-sympy#answer-48847102

A simpler way to disable automatic evaluation is to use context manager evaluate.

ただ

However, as the docstring of the context manager says, most of SymPy code expects automatic evaluation.

とあるので限定された用途しかなさそうですが。

結果例

python

1>>> with sympy.evaluate(False): 2... print(1/sympy.sqrt(2)) 31/(sqrt(2))

help(sympy.evaluate)の結果↓

plain

1Help on function evaluate in module sympy.core.parameters: 2 3evaluate(x) 4 Control automatic evaluation 5 6 Explanation 7 =========== 8 9 This context manager controls whether or not all SymPy functions evaluate 10 by default. 11 12 Note that much of SymPy expects evaluated expressions. This functionality 13 is experimental and is unlikely to function as intended on large 14 expressions. 15 16 Examples 17 ======== 18 19 >>> from sympy import evaluate 20 >>> from sympy.abc import x 21 >>> print(x + x) 22 2*x 23 >>> with evaluate(False): 24 ... print(x + x) 25 x + x

python

1>>> with sympy.evaluate(False): 2... x = 1/sympy.sqrt(2) 3>>> x == 1/sympy.sqrt(2) 4False 5 6>>> x.equals(1/sympy.sqrt(2)) 7True

ですよねー、という感じがしますね。

投稿2022/12/05 03:26

編集2022/12/05 03:29
quickquip

総合スコア10419

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kenta_matsuda

2022/12/05 04:06

ご回答ありがとうございます。 なるほど、自動評価を回避するためにはevaluateをFalseにすればよかったのですね。 ただ、計算では自動評価された状態を用いるようなので、最終的な計算結果を1/sqrt(2)のような形で出力することは難しそうに思いました。(1/sqrt(2)*([1,0],[0,1])*([1],[0])=sqrt(2)/2*([1],[0])となり、1/sqrt(2)*([1],[0])にならないなど。)無難に自動評価の無効化を行わずに計算したいと思います。 お忙しいところご教示頂き、ありがとうございました。

0

N()あるいは.evalf()を使ってください。
参考:Numerical Evaluation

Python

1import sympy 2 3expr = 1/sympy.sqrt(2) 4print(expr) # sqrt(2)/2 5print(sympy.N(expr))# 0.707106781186548 6print(expr.evalf()) # 0.707106781186548

投稿2022/12/05 02:57

can110

総合スコア36230

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回答へのコメント

kenta_matsuda

2022/12/05 03:08

ご回答頂きありがとうございます。参考ドキュメントの方も拝見しました。 この方法ですと計算結果が数値(0.707106781186548)で出力されてしまうのですが、これを有理化されていない分数の形(1/sqrt(2))で出力する方法はありますか?

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