[python] SymPy를 사용하여 방정식 풀기

SymPy는 파이썬에서 사용할 수 있는 강력한 기호수학 라이브러리입니다. SymPy를 사용하면 다양한 수학적 문제를 해결할 수 있으며, 이 중에서도 방정식을 푸는 기능은 특히 유용합니다.

이번에는 SymPy를 사용하여 방정식을 푸는 방법에 대해서 알아보겠습니다.

SymPy 설치하기

먼저, SymPy를 사용하기 위해서는 라이브러리를 설치해야 합니다. 다음의 명령을 사용하여 SymPy를 설치할 수 있습니다.

pip install sympy

방정식 풀기

SymPy에서 방정식을 풀기 위해서는 symbols 함수를 사용하여 변수를 정의하고, Eq 함수를 사용하여 방정식을 만들어야 합니다.

다음은 간단한 예제로, 방정식 x^2 - 4 = 0을 풀어보는 코드입니다.

from sympy import symbols, Eq, solve

# 변수 x를 정의
x = symbols('x')

# 방정식을 설정
eq = Eq(x**2 - 4, 0)

# 방정식을 풀고 결과를 출력
solution = solve(eq, x)
print(solution)

위 코드를 실행하면, 방정식의 해로서 [-2, 2]를 얻을 수 있습니다.

다변수 방정식 풀기

SymPy를 사용하여 다변수 방정식을 푸는 방법도 간단합니다. 변수를 정의할 때 여러 개의 변수를 한 번에 정의하고, Eq 함수에도 다변수 방정식을 넣어주면 됩니다.

다음은 다변수 방정식 x + y = 52*x - y = 1을 풀어보는 코드입니다.

from sympy import symbols, Eq, solve

# 변수 x와 y를 정의
x, y = symbols('x y')

# 방정식을 설정
eq1 = Eq(x + y, 5)
eq2 = Eq(2*x - y, 1)

# 방정식을 풀고 결과를 출력
solution = solve((eq1, eq2), (x, y))
print(solution)

위 코드를 실행하면, 다변수 방정식의 해로서 (x=2, y=3)을 얻을 수 있습니다.

참고 자료

SymPy 공식 문서: https://docs.sympy.org/latest/index.html

SymPy Tutorial: https://docs.sympy.org/latest/tutorial/index.html

SymPy Examples: https://docs.sympy.org/latest/modules/solvers/solvers.html

위의 자료들을 참고하여 더 자세한 SymPy 사용법을 확인할 수 있습니다.