[Mathématiques au lycée + python] Problème de logistique

introduction

J'ai essayé le supplément d'étude comme une revue des mathématiques du secondaire, et c'était incroyablement merveilleux. En particulier, les cours d'anglais du professeur Yoshiaki Sakai et du professeur Masao Seki sont à un niveau qui aurait changé ma vie si je les avais suivis au lycée. (En fait, je n'ai suivi que ces deux cours.) Cependant, on dit que le temps ne peut pas être rembobiné (je pense que je peux le faire personnellement ...), alors j'aimerais étudier les mathématiques au lycée en les laissant tomber dans un programme.

En ce qui concerne les suppléments d'étude, cela n'a rien à voir avec les études, et j'aimerais voir un cours de chimie d'un professeur de beauté, mais quand j'étais au lycée, je ne m'intéressais qu'à la physique et je n'ai pas du tout étudié la chimie. .. .. Si j'ai la force physique d'étudier un nouveau sujet sans rapport avec le travail, je vais y jeter un œil.

Lycée 1-2 ans Mathématiques de haut niveau IAIIB Lecture 03

\displaystyle \log_{\sqrt{a}}\left(3-x\right)-\frac{1}{\log_{2}a}>\log_{a}\left(x+2\right)+1

\Leftrightarrow\log_{a}\left(3-x\right)^{2}-\log_{a}2>\log_{a}\left(x+2\right)+\log_{a}a

\displaystyle \Leftrightarrow\log_{a}\frac{\left(3-x\right)^{2}}{2}>\log_{a}a\left(x+2\right)

$ \ displaystyle \ text {①} 0 <a <1 quand a \ left (x + 2 \ right) <\ frac {\ left (3-x \ right) ^ {2}} {2} $

$ \ displaystyle \ text {②} 1 Quand <a \ frac {\ left (3-x \ right) ^ {2}} {2} <a \ left (x + 2 \ right) $

$ \ text {De plus, à partir de l'énoncé du problème, il est décrit dans la condition comme un entier positif qui n'est pas} un \ neq 1 \ text {. } $

Veuillez en savoir plus sur la transformation de la formule ci-dessus dans le cours de supplément aux études.

Dessiner avec matplotlib

f\left(x\right)=\left(x-3\right)^{2}

g\left(x\right)=2\left(x+2\right)

Illustrez le graphique de $ \ text {. } $

$ \ left (\ text {La transformation de formule n'est pas le sujet de cet article, donc je l'ai un peu omis} \ right) $

Préparation

L'environnement d'exécution est le suivant.

• windows 10 Home Edition
• python 3.7.4

Construire un environnement virtuel pour python

Tout d'abord, créez un environnement de création de programme.

python -m venv math
.\math\Scripts\activate

Je n'utilise pas anaconda, ipthon ou jupyter sauf si c'est nécessaire. Je sais que c'est très pratique, mais pour une raison quelconque, cette méthode est la plus appropriée.

Vérifiez l'environnement d'installation de pip

pip list

Résultat d'exécution

Package Version ---------- ------- pip 19.0.3 setuptools 40.8.0 You are using pip version 19.0.3, however version 19.3.1 is available. You should consider upgrading via the 'python -m pip install --upgrade pip' command.

Mettre à niveau pip et installer matplotlib

python -m pip install --upgrade pip
pip install matplotlib
pip install sympy

Vérifiez l'environnement d'installation de pip ②

pip list

Résultat d'exécution

Package Version ---------- ------- cycler 0.10.0 kiwisolver 1.1.0 matplotlib 3.1.1 mpmath 1.1.0 numpy 1.17.3 pip 19.3.1 pyparsing 2.4.4 python-dateutil 2.8.1 setuptools 40.8.0 six 1.13.0 sympy 1.4

Pour l'instant, vous êtes prêt à programmer.

Dessin d'expression ①

Tout d'abord f\left(x\right)=\left(x-3\right)^{2} Écrivons un programme qui illustre.

sample01.py

from sympy import Symbol
from sympy.plotting import plot
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#Définir la variable x
x = Symbol('x')

#Définissez la formule
f_x = (x-3)**2

#Puisque l'axe de la formule est 3,-Dessinez une plage de 2 à 8
x_val = np.linspace(-2, 8, 100)

# f_Stocker les valeurs x dans une liste
y_val = []
for x_data in x_val :
	y_val.append(f_x.subs({x:x_data})) 
# y_Convertir val au format numpy
y_val = np.array(y_val)

#Confirmation des informations variables
print("x_type de val: ")
print(type(x_val))
print("y_type de val: ")
print(type(y_val))
print("x_Nombre d'éléments dans val: ")
print(len(x_val))
print("y_Nombre d'éléments dans val: ")
print(len(y_val))

#Créer une zone de création de graphique
fig = plt.figure()

#Dessiner un graphique
plt.plot(x_val, y_val, label="f_x")

#Spécifier et enregistrer le nom du fichier graphique
outputFileName = "sample01.png "
plt.savefig(outputFileName)
plt.close()

Résultat d'exécution

type de x_val: <class 'numpy.ndarray'> type de y_val: <class 'numpy.ndarray'> Nombre d'éléments dans x_val 100 Nombre d'éléments dans y_val 100

excuse

Je sais que c'est un code forcé, mais à ce stade (au 10 novembre 2019), c'est tout ce que je peux faire. Si quelqu'un sait écrire magnifiquement, donnez-moi quelques conseils.

plot(f_x, (x,-2,8))

C'est facile à illustrer avec, mais la fonction plt.savefig ne fonctionne pas, non? Donc, sachant que c'est du code sale, si vous écrivez un programme avec les connaissances que vous connaissez, ce sera le contenu ci-dessus. .. ..

Dessin d'expression ②

Voir ci-dessous

finalement

Je voudrais résumer la grammaire python et le formatage matplotlib sur une autre page.