SymPy는 파이썬에서 기호 연산을 수행하는 데 사용되는 강력한 패키지입니다. 이 패키지를 사용하면 변수를 다루고 식을 조작하는 데 도움이 됩니다. 이번 포스트에서는 SymPy를 사용하여 변수를 선언하고 다양한 연산을 수행하는 방법을 알아보겠습니다.
변수 선언하기
SymPy를 사용하여 변수를 선언하려면 symbols 함수를 사용해야 합니다. 이 함수의 인자로 변수의 이름을 전달하면 기호 변수가 생성됩니다. 다음은 x와 y라는 두 개의 변수를 선언하는 예제입니다.
from sympy import symbols
x, y = symbols('x y')
이제 x와 y는 심볼릭한 변수가 되었습니다. 이 변수들을 이용하여 식을 만들고 다양한 연산을 수행할 수 있습니다.
식 조작하기
SymPy를 사용하여 변수를 다룰 때는 식을 조작하는 기능을 활용할 수 있습니다. 다음은 SymPy를 사용하여 식을 조작하는 몇 가지 예제입니다.
식 덧셈과 뺄셈
SymPy를 사용하면 식의 덧셈과 뺄셈을 간단하게 수행할 수 있습니다. 다음은 x와 y라는 두 개의 변수를 사용한 식의 덧셈과 뺄셈을 보여주는 예제입니다.
from sympy import symbols
x, y = symbols('x y')
expr1 = x + y
expr2 = x - y
print(expr1)
print(expr2)
출력 결과는 아래와 같습니다.
x + y
x - y
식 곱셈과 나눗셈
SymPy를 사용하여 변수와 상수를 곱하거나 나눌 수도 있습니다. 다음은 x와 y라는 변수를 사용하여 식을 곱셈과 나눗셈하는 예제입니다.
from sympy import symbols
x, y = symbols('x y')
expr1 = x * y
expr2 = x / y
print(expr1)
print(expr2)
출력 결과는 아래와 같습니다.
x*y
x/y
식 단순화하기
SymPy를 사용하여 식을 단순화할 수도 있습니다. simplify 함수를 사용하면 식을 가능한 한 단순하게 만들 수 있습니다. 다음은 식을 단순화하는 예제입니다.
from sympy import symbols, simplify
x, y = symbols('x y')
expr = (x + y)**2 / (x**2 - y**2)
simplified_expr = simplify(expr)
print(simplified_expr)
출력 결과는 아래와 같습니다.
(x + y)/(x - y)
결론
SymPy를 사용하여 변수를 다루고 식을 조작하는 방법에 대해 알아보았습니다. SymPy는 파이썬에서 심볼릭 연산을 수행하는 데 매우 강력한 도구입니다. 다양한 식을 조작하고 단순화하는 데 사용할 수 있으며, 다른 수학적인 작업에도 활용할 수 있습니다.