2019年12月12日木曜日

学習環境

ラング線形代数学(上) (ちくま学現文庫)(S.ラング (著)、芹沢 正三 (翻訳)、筑摩書房)の1章(R^nにおけるベクトル)、5(直線と平面)、練習問題21の解答を求めてみる。



    1. P から Q へのベクトル。

      PQ=-4,5,2-1,3,-1=-5,2,3

      P と Q の間の線分の中点は、

      P+12-5,2,3=1,3,-1+12-5,2,3=12-3,8,1=-32,4,12

    2. P から Q への3分の1の点。

      1,3,-1+13-5,2,3=13-2,11,0=-23,113,0

      P から Q への3分の2の点。

      1,3,-1+23-5,2,3=13-7,13,3=-73,133,1

コード

#!/usr/bin/env python3
from unittest import TestCase, main
from sympy import symbols, Rational
from sympy.plotting import plot3d_parametric_line

print('21.')

p0 = (1, 3, -1)
q0 = (-4, 5, 2)


class MyTestCase(TestCase):
    def test_a(self):
        self.assertEqual(tuple([Rational(a0 + b0, 2) for a0, b0 in zip(p0, q0)]),
                         (-Rational(3, 2), 4, Rational(1, 2)))

    def test_b1(self):
        self.assertEqual(tuple([Rational(2 * a0 + b0, 3) for a0, b0 in zip(p0, q0)]),
                         (-Rational(2, 3), Rational(11, 3), 0))

    def test_b2(self):
        self.assertEqual(tuple([Rational(a0 + 2 * b0, 3) for a0, b0 in zip(p0, q0)]),
                         (-Rational(7, 3), Rational(13, 3), 1))


t, x, y = symbols('t, x, y')
p = plot3d_parametric_line(1 - 5 * t, 3 + 2 * t, -1 + 3 * t, show=False)
p.xlabel = x
p.ylabel = y
p.show()
p.save('sample21.png')


if __name__ == '__main__':
    main()

入出力結果(Zsh、cmd.exe(コマンドプロンプト)、Terminal、Jupyter(IPython))

% ./sample21.py -v
21.
test_a (__main__.MyTestCase) ... ok
test_b1 (__main__.MyTestCase) ... ok
test_b2 (__main__.MyTestCase) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.001s

OK
%

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