数学 – Python - 数学はここから始まる - 数 – 整式 – 整式の乗法(指数法則、分配法則)

学習環境

数学読本〈1〉数・式の計算/方程式/不等式 (松坂和夫(著)、岩波書店)の第2章(文字と記号の活躍 - 式の計算)、2.1(整式)、整式の乗法の問4-(1)、(2)、(3)、(4).を取り組んでみる。

1. $2 x^{3} - 13 x^{2} + 21 x - 4$
2. $x^{4} + x^{3} - 10 x^{2} + 29 x - 15$
3. $\begin{array}{l} (- a^{3} + 2 a^{2} - 1) (3 a + 4) \\ = - 3 a^{4} + 2 a^{3} + 8 a^{2} - 3 a - 4 \end{array}$
4. $\begin{array}{l} (x^{3} - 2 x^{2} - 3) (x^{2} + 4 x - 6) \\ = x^{5} + 2 x^{4} - 14 x^{3} + 9 x^{2} - 12 x + 18 \end{array}$

コード(Emacs)

Python 3

#!/usr/bin/env python3
from sympy import pprint, symbols

print('4.')

x = symbols('x')
ps = [(2 * x ** 2 - 5 * x + 1, x - 4),
      (x ** 2 - 3 * x + 5, x ** 2 + 4 * x - 3),
      (3 * x + 4, 2 * x ** 2 - x ** 3 - 1),
      (x ** 3 - 3 - 2 * x ** 2, 4 * x + x ** 2 - 6)]

for i, (a, b) in enumerate(ps, 1):
    print(f'({i})')
    for t in [(a * b), (a * b).expand()]:
        pprint(t)
        print()
    print()

入出力結果(Terminal, Jupyter(IPython))

$ ./sample4.py
4.
(1)
        ⎛   2          ⎞
(x - 4)⋅⎝2⋅x  - 5⋅x + 1⎠

   3       2           
2⋅x  - 13⋅x  + 21⋅x - 4


(2)
⎛ 2          ⎞ ⎛ 2          ⎞
⎝x  - 3⋅x + 5⎠⋅⎝x  + 4⋅x - 3⎠

 4    3       2            
x  + x  - 10⋅x  + 29⋅x - 15


(3)
          ⎛   3      2    ⎞
(3⋅x + 4)⋅⎝- x  + 2⋅x  - 1⎠

     4      3      2          
- 3⋅x  + 2⋅x  + 8⋅x  - 3⋅x - 4


(4)
⎛ 2          ⎞ ⎛ 3      2    ⎞
⎝x  + 4⋅x - 6⎠⋅⎝x  - 2⋅x  - 3⎠

 5      4       3      2            
x  + 2⋅x  - 14⋅x  + 9⋅x  - 12⋅x + 18


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Kamimura's blog

2018年9月6日木曜日

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