python 包含数学符号的表达式计算

Python中可以使用math模块进行数学计算，但是如果要计算包含数学符号的表达式，可以使用第三方库SymPy。SymPy是一个符号数学库，可以进行符号计算，包括求导、积分、解方程等。以下是一个例子，演示如何使用SymPy计算包含数学符号的表达式：

import sympy

# 定义符号变量
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol('y')

# 定义表达式
expr = x**2 + y**2

# 计算表达式的值
result = expr.subs(x, 3).subs(y, 4)
print(result)   # 输出 25

# 求表达式的导数
diff_expr = sympy.diff(expr, x)
print(diff_expr)   # 输出 2*x

# 解方程
eq = x**2 + y**2 - 25
solutions = sympy.solve(eq, y)
print(solutions)   # 输出 [-sqrt(-x**2 + 25), sqrt(-x**2 + 25)]

在上面的例子中，我们先定义了符号变量x和y，然后定义了一个表达式expr，包含了x和y的平方和。接着我们使用subs方法，将x和y分别替换成3和4，计算出了表达式的值。然后我们使用diff方法，求出了表达式对x的导数。最后我们使用solve方法，解出了方程x^2+y^2=25关于y的解。

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如果要计算包含数学符号的字符串表达式，可以使用第三方库SymPy的parse_expr函数将字符串表达式转换为符号表达式，然后再进行计算。以下是一个例子，演示如何使用SymPy计算包含数学符号的字符串表达式：

import sympy

# 定义字符串表达式
expr_str = 'x**2 + y**2'

# 将字符串表达式转换为符号表达式
expr = sympy.parse_expr(expr_str)

# 定义符号变量
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol('y')

# 计算表达式的值
result = expr.subs(x, 3).subs(y, 4)
print(result)   # 输出 25

在上面的例子中，我们先定义了字符串表达式expr_str，包含了x和y的平方和。然后我们使用parse_expr函数，将字符串表达式转换为符号表达式。接着我们定义了符号变量x和y，使用subs方法，将x和y分别替换成3和4，计算出了表达式的值。