如何用Python对数学函数进行求值、求偏导
作者：jingxian 发布时间：2023-10-13 04:58:01
标签：Python,数学函数,求值,求偏导
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
来源：https://blog.csdn.net/weixin_39715012/article/details/88974775
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