Автор оригинала: Robin Andrews.
В этой статье мы собираемся исследовать, как использовать Python для решения квадратичных уравнений и отображать графики квадратичных функций.
Много лет назад я использовал калькуляторы Ti-84, чтобы научить математику. Одна отличная особенность этих калькуляторов в том, что вы можете на самом деле написать программы на них, используя язык, называемый Ti-Basic Отказ Некоторые из вас, которые знакомы с псевдокодом из различных учебных программ экзамена компьютерных наук в Великобритании могут заметить сходство между псевдокодом и Ti-Basic (и другими формами основных – одним из наиболее широко используемых языков, когда домашние компьютеры впервые стали «вещь “). Это история в другое время, хотя.
Использование Ti-Basic для решения квадратичных уравнений выглядела что-то подобное:
Вещи прошли долгий путь с дни основных, хотя во внимание, безусловно, может быть образовательным. Когда дело доходит до использования программирования, чтобы улучшить обучение по математике, Python гораздо более мощный и доступный.
Python Program для решения квадратичных уравнений
Программа ниже основана на известном квадратичном уравнении формуле. Введите ваши значения для А , B и C Из уравнения в форме AX² + BX + и (REAL) решения будут отображаться, если есть какие-либо.
"""
A Python program to solve quadratic equations in the form
ax^2 + bx + c = 0
"""
import math
a = int(input("Enter the coefficient a: "))
b = int(input("Enter the coefficient b: "))
c = int(input("Enter the coefficient c: "))
d = b ** 2 - 4 * a * c # this part is called the discriminant
if d < 0:
print("The equation has no real solutions")
elif d == 0:
x = (-b + math.sqrt(b ** 2 - 4 * a * c)) / (2 * a)
print(f"The equation has one solution: {x} ")
else:
x1 = (-b + math.sqrt(b ** 2 - 4 * a * c)) / (2 * a)
x2 = (-b - math.sqrt(b ** 2 - 4 * a * c)) / (2 * a)
print(f"The equation has two solutions: {x1} or {x2}")
Образец вывода:
Enter the coefficient a: 1 Enter the coefficient b: -5 Enter the coefficient c: 6 The equation has two solutions: 3.0 or 2.0
Построение квадратичной функции с Python
Есть несколько потрясающих инструментов с открытым исходным кодом, доступными для работы с математикой в Python. Например, мы можем использовать Матплотлиб Пакет (может потребоваться установка), чтобы визуализировать квадратичную функцию и посмотреть, где он пересекает ось X (ее реальные решения). Код ниже дает способ сделать это. Как только ваш график будет произведен, вы можете увеличить масштаб, чтобы увидеть решения, если это необходимо.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
plt.style.use("dark_background")
# Create 1000 equally spaced points between -10 and 10
x = np.linspace(-10, 10, 1000)
# Calculate the y value for each x value
y = a * x ** 2 + b * x + c
# Plot the x, y pairs
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_title("Quadratic Equations with Python")
ax.plot(x, y)
# Plot a zero line
ax.hlines(y=0, xmin=min(x), xmax=max(x), colors='r', linestyles='--', lw=1)
# Show the plot
plt.show()
Код использует np.linspace () (Из numpy библиотека) Чтобы создать массив значений х часть координат будет нанесена. Затем мы создаем соответствующий массив Y-значений с y * x ** 2 + b * x + c Отказ Есть и другие способы достижения этого без numpy , но этот подход настолько прост, что стоит импортировать (и установку) numpy для.
Эта статья показала вам, как использовать Python, чтобы найти решения для квадратичных уравнений и структуре квадратичных функций. Я надеюсь, что вы нашли это интересно и полезно. Счастливые вычисления!