我刚开始玩SymPy,我对它的一些行为感到有点惊讶,例如这不是我期望的结果:
>>> import sympy as s
>>> (-1)**s.I == s.E**(-1* s.pi)
False
>>> s.I**s.I == s.exp(-s.pi/2)
False
为什么这些返回 False 有没有办法让它从一种写复数的方式转换为另一种?
从常见问题解答:
为什么 SymPy 说两个相等的表达式不相等?
相等运算符 (==) 测试表达式是否具有相同的形式,而不是它们在数学上是否等价。
为了使相等测试在基本情况下有用,SymPy 在评估它们时尝试将数学上等价的表达式重写为规范形式。例如,SymPy 将 x+x 和 -(-2*x) 计算为 2*x,将 x*x 计算为 x**2。
默认转换无法生成规范形式的最简单示例是非线性多项式,它可以用因式分解和扩展形式表示。尽管a(1+b) = a+ab
从数学上看,SymPy 给出了:
>>> bool(a*(1+b) == a + a*b) False
同样,SymPy 无法检测到差异为零:
>>> bool(a*(1+b) - (a+a*b) == 0) False
如果要确定非平凡表达式的数学等价性,则应在等式两边应用更高级的简化例程。在多项式的情况下,表达式可以通过完全展开以规范形式重写。这是使用.expand()
SymPy 中的方法完成的:
>>> A, B = a*(1+b), a + a*b
>>> bool(A.expand() == B.expand()) True
>>> (A - B).expand() 0
如果.expand()
没有帮助,请尝试simplify()
,trigsimp()
等,它们会尝试更高级的转换。例如,
>>> trigsimp(cos(x)**2 + sin(x)**2) == 1 True
因为他们不平等。试试这个:
sE**(sI* s.pi)== sI*sI