如何用Python对数学函数进行求值、求偏导

更新时间：2023年05月31日 10:28:16 投稿：jingxian

这篇文章主要介绍了如何用Python对数学函数进行求值、求偏导问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

用Python对数学函数进行求值、求偏导

from sympy import *
# x = Symbol("x")
# y = diff(x**3+x, x)
# print(y)
# result = y.subs('x', 1)
# print(result)
x, y = symbols('x, y')
z = x**2+y**2+x*y+2
print(z)
result = z.subs({x: 1, y: 2})   # 用数值分别对x、y进行替换
print(result)
dx = diff(z, x)   # 对x求偏导
print(dx)
result = dx.subs({x: 1, y: 2})
print(result)
dy = diff(z, y)   # 对y求偏导
print(dy)
result = dy.subs({x: 1, y: 2})
print(result)
# subs函数可以将算式中的符号进行替换，它有3种调用方式：
# expression.subs(x, y) : 将算式中的x替换成y
# expression.subs({x:y,u:v}) : 使用字典进行多次替换
# expression.subs([(x,y),(u,v)]) : 使用列表进行多次替换

Python对函数求偏导数

求偏导数partial derivative

利用Sympy库

SymPy是一个符号计算的Python库。它的目标是成为一个全功能的计算机代数系统，同时保持代码简洁、易于理解和扩展。它完全由Python写成，不依赖于外部库。

SymPy支持符号计算、高精度计算、模式匹配、绘图、解方程、微积分、组合数学、离散数学、几何学、概率与统计、物理学等方面的功能。

程序代码

>>> from sympy import symbols, diff
>>> x, y = symbols('x y', real=True)
>>> diff( x**2 + y**3, y)
3*y**2
>>> diff( x**2 + y**3, y).subs({x:3, y:1})
3

先将所求变量（x，y）符号化。

否则会提示为定义错误：NameError: name 'y' is not defined。

之后利用diff函数求对应函数偏导数。

求出偏导数之后，若想求具体的值，可利用subs属性进行变量的替换，便可自动求出对应值。

参考链接：

https://docs.sympy.org/latest/index.html

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

您可能感兴趣的文章:

Python实现排序算法、查找算法和图遍历算法实例
这篇文章主要介绍了Python实现排序算法、查找算法和图遍历算法实例，排序算法、查找算法和图遍历算法是计算机科学中常见且重要的算法。它们在数据处理、搜索和图结构等领域发挥着关键作用,需要的朋友可以参考下
2023-08-08
关于Django Models CharField 参数说明
这篇文章主要介绍了关于Django Models CharField 参数说明，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
2020-03-03
PyExecJS无法安装的问题解决
我们需要在Python中执行一些JavaScript代码时,可能需要使用到execjs模块,本文主要介绍了PyExecJS无法安装的问题解决,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下
2024-04-04
Spring @Enable模块驱动原理及使用实例
这篇文章主要介绍了Spring @Enable模块驱动原理及使用实例,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
2020-06-06
python中常用的九个语法技巧
大家好，本篇文章主要讲的是python中常用的九个语法技巧，感兴趣的同学赶快来看一看吧，对你有帮助的话记得收藏一下
2022-01-01
Python中集合创建与使用详解
集合是无序的,无序也就没有索引,不能进行索引相关的操作,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Python中集合创建与使用,文中通过图文介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
2022-08-08
Python中的list.sort()方法和函数sorted(list)
这篇文章主要介绍了Python中的list.sort()方法和函数sorted(list)，sort()是列表的方法,修改原列表使得它按照大小排序,没有返回值,返回None
2022-08-08
Python warning警告出现的原因及忽略方法
在本篇文章里小编给大家分享的是关于Python warning警告出现的原因及忽略方法，有需要的朋友们可以学习参考下。
2020-01-01
Python 解析获取 URL 参数及使用步骤
这篇文章主要介绍了Python 解析获取 URL 参数及使用，本文分步骤通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
2022-06-06
Python Flask实现图片上传与下载的示例详解
这篇文章主要为大家详细介绍了如何利用Python和Flask实现图片上传与下载（支持漂亮的拖拽上传），文中示例代码讲解详细，感兴趣的可以了解一下
2022-05-05