数学 - Python - 代数学 - 1次方程式, 2次方程式 - 長方形、辺の長さ、面積、解

代数への出発
楽天ブックス Yahoo!

学習環境

• Surface
• Windows 10 Pro (OS)
• Nebo(Windows アプリ)
• iPad
• MyScript Nebo - MyScript(iPad アプリ(iOS))
• 参考書籍
  • Pythonからはじめる数学入門 (楽天ブックス Yahoo!)
  • JavaScriptリファレンス 第6版 (楽天ブックス Yahoo!)
  • インタラクティブ・データビジュアライゼーション (楽天ブックス Yahoo!)

代数への出発 (新装版 数学入門シリーズ) (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第4章(1次方程式, 2次方程式 )、練習問題3の解答を求めてみる。

3. 
   

   長方形の縦の長さを a cm とすると、問題の仮定より、横の長さは

   $\left(a+5\right)\mathrm{cm}$

   また、長方形の面積は

   $36{\mathrm{cm}}^2$

   なので、

   $\begin{array}{l}a\left(a+5\right)=36\\ a^2+5a-36=0\\ \left(a+9\right)\left(a-4\right)=0\end{array}$

   よって、 求める長方形の縦の長さは4 cm、横の長さは9 cm である。

コード

#!/usr/bin/env python3
from unittest import TestCase, main
from sympy import symbols, solve, plot

print('3.')


x = symbols('x', positive=True)
f = x * (x + 5)
eq = f - 36


class MyTestCase(TestCase):
    def test(self):
        xs = solve(eq, x)
        self.assertEqual(len(xs), 1)
        self.assertEqual(xs[0], 4)


p = plot(f, 36,
         (x, 0, 5),
         ylim=(0, 40),
         legend=True,
         show=False)

colors = ['red', 'green', 'blue', 'brown', 'orange',
          'purple', 'pink', 'gray', 'skyblue', 'yellow']

for o, color in zip(p, colors):
    o.line_color = color

p.show()
p.save(f'sample3.png')

if __name__ == "__main__":
    main()

入出力結果(Zsh、PowerShell、Terminal、Jupyter(IPython))

% ./sample3.py -v
3.
test (__main__.MyTestCase) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.018s

OK
%