数学 - Python - 立体的な広がりの中の図形 - 空間図形 - 空間のベクトル - 座標軸とベクトル - 加法・減法・実数倍、連立方程式

新装版 数学読本3
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学習環境

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新装版 数学読本3 (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第11章(立体的な広がりの中の図形 - 空間図形)、11.2(空間のベクトル)、座標軸とベクトルの問10の解答を求めてみる。

10. 
    
    $\begin{array}{l}l\overrightarrow{a}+m\overrightarrow{b}+n\overrightarrow{c}\\ =\left(l+m,l+n,m+n\right)\\ \{\begin{array}{l}l+m=7\\ l+n=6\\ m+n=5\end{array}\\ 2\left(l+m+n\right)=18\\ l+m+n=9\\ l=4\\ m=3\\ n=2\\ \overrightarrow{p}=4\overrightarrow{a}+3\overrightarrow{b}+2\overrightarrow{c}\end{array}$

コード

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

print('10.')

l, m, n = symbols('l, m, n')
a = Matrix([1, 1, 0])
b = Matrix([1, 0, 1])
c = Matrix([0, 1, 1])
p = Matrix([7, 6, 5])


class TestVector(TestCase):
    def test(self):
        self.assertEqual(
            solve(l * a + m * b + n * c - p),
            {l: 4, m: 3, n: 2},
        )


if __name__ == "__main__":
    main()

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

% ./sample10.py -v
10.
test (__main__.TestVector) ... ok

----------------------------------------------------------------------
Ran 1 test in 0.051s

OK
%