SymPy를 활용하여 벡터 미분 문제를 해결하는 방법

수학적 문제를 해결하거나 과학적 모델을 분석하는 과정에서 벡터의 미분은 중요한 요소입니다. 이를 간단하고 효율적으로 처리하기 위해 SymPy라는 파이썬 라이브러리를 사용할 수 있습니다.

SymPy란?

SymbPy는 파이썬으로 기호적인 수학 연산을 수행할 수 있는 라이브러리입니다. 이 라이브러리를 사용하면 변수를 심볼로 취급하여 대수적 연산이 가능하며, 미분, 적분, 방정식 풀이 등 다양한 수학 작업을 수행할 수 있습니다.

벡터 미분 예제

SymPy를 사용하여 간단한 벡터 미분 예제를 살펴보겠습니다. 아래와 같이 벡터 변수를 정의하고, 이를 미분하여 결과를 얻을 수 있습니다.

from sympy import symbols, diff
from sympy.vector import CoordSys3D

# 좌표 시스템 정의
N = CoordSys3D('N')

# 벡터 변수 정의
r = symbols('r')
theta = symbols('theta')

# 극좌표 벡터 변수 정의
A = r * N.i + r * theta * N.j

# 벡터 변수를 미분
dr_dtheta = diff(A, theta)

위의 예제에서는 `symbo