2020年3月6日金曜日

学習環境

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 )、5(解の係数の関係、2次式の因数分解)、ある2数を解とする2次方程式、問32の解答を求めてみる。



    1. x - 1 2 x - 1 3 = 0 x 2 - 5 6 x + 1 6 = 0 6 x 2 - 5 x + 1 = 0

    2. x + 5 + 3 x + 5 - 3 = 0 x 2 + 10 x + 22 = 0

    3. x - 4 + 3 i 2 x - 4 - 3 i 2 = 0 x 2 - 4 x + 16 + 9 4 = 0 4 x 2 - 16 x + 25 = 0

コード

#!/usr/bin/env python3
from unittest import TestCase, main
from sympy import symbols, solveset, plot, I, Rational, sqrt
from sympy.plotting import plot3d

print('32.')

x = symbols('x')
abcs = [(6, -5, 1),
        (1, 10, 22),
        (4, -16, 25)]
fs = [a * x ** 2 + b * x + c for a, b, c in abcs]


class MyTestCase(TestCase):
    def test(self):
        xss = [{Rational(1, 2), Rational(1, 3)},
               {-5 - sqrt(3), -5 + sqrt(3)},
               {(4 + 3 * I) / 2, (4 - 3 * I) / 2}]
        for i, (f, xs) in enumerate(zip(fs, xss), 1):
            print(f'({i})')
            self.assertEqual(solveset(f), xs)


p = plot(*fs,
         ylim=(-5, 15),
         legend=False,
         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'sample32.png')

if __name__ == "__main__":
    main()

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

% ./sample32.py -v
32.
test (__main__.MyTestCase) ... (1)
(2)
(3)
ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.101s

OK
%

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