Python应用 | 求解微积分(一)

简介: Python应用 | 求解微积分(一)


请计算下列函数的微分:

这是高等数学第七版(上册),121页的一道微分计算题。你能计算出它的答案吗?


如果我告诉你,在python中只需要一行代码就可以得到答案,你相信吗?


你的计算结果和我的一致吗?


高等数学是很多理工类专业必修的课程之一,一般要求都在大一期间完成。而高等数学中最为精彩的部分就是微积分,同时微积分是现代工程技术的基础,也是后续从事科学研究的根基。微积分主要包含两个部分:微分和积分。但是高等数学对于很多大学生来说都是异常的枯燥,能不能让微积分变得有趣起来呢?是不是可以通过编程的方式来进行复杂微积分的计算呢?本文将为大家介绍利用python来实现微积分的计算,让微积分的学习不再枯燥。


python用来计算微积分的库主要用的是sympy库,所以首先需要安装第三方库。可以通过包管理软件pip轻松完成安装,命令为:


pip install sympy

接下来将为大家介绍sympy库的基本用法,首先导入sympy库的所有函数。sympy库与其他的科学计算库有很大的区别,这是一个可以直接进行符号运算的库,非常的方便。





from sympy import *
# x为符号变量x = symbols('x')


本文主要介绍如何求微分。


求微分即求导数使用的函数是diff(),其用法非常的简单。


1. python求解一阶微分

这是对进行微分计算,代码如下所示:


2. python求解多阶微分

高等数学中经常需要求一阶微分、二阶微分等多阶微分,如何实现?


后面跟上两个x即可,但是也有更加简洁的写法:

以上就是求二阶和四阶微分,是不是很方便。


3. python求解多变量微分



多变量的微分计算,首先需要定义多个符号变量即x,y,z,然后下一步就可以按照之前的方式进行微分计算。


本文为大家介绍了利用sympy求微分,后面文章将持续为大家介绍如何求解积分、极限等复杂的高数。


还在等什么,赶快下载试用吧,感受python的魅力,感受微积分带来的不一样的感觉,另外很多复杂的高数习题都可以通过编程轻松得到结果哦。

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