学習環境
- Surface 3 (4G LTE)、Surface 3 タイプ カバー、Surface ペン(端末)
- Windows 10 Pro (OS)
- 数式入力ソフト(TeX, MathML): MathType
- MathML対応ブラウザ: Firefox、Safari
- MathML非対応ブラウザ(Internet Explorer, Microsoft Edge, Google Chrome...)用JavaScript Library: MathJax
- 参考書籍
ラング線形代数学(上)(S.ラング (著)、芹沢 正三 (翻訳)、ちくま学芸文庫)の6章(行列式)、3(行列式の存在)、練習問題10.を取り組んでみる。
3 x 3行列式の場合。
一般化。
コード(Emacs)
Python 3
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
from sympy import pprint, symbols, Matrix, sin, cos, Function, Derivative
print('10.')
f = Function('f')
g = Function('g')
h = Function('h')
t = symbols('t')
m1 = Matrix([[f(t), g(t), h(t)],
list(map(lambda f0: Derivative(f0(t), t, 1), [f, g, h])),
list(map(lambda f0: Derivative(f0(t), t, 2), [f, g, h]))])
m2 = Matrix([[f(t), g(t), h(t)],
list(map(lambda f0: Derivative(f0(t), t, 1), [f, g, h])),
list(map(lambda f0: Derivative(f0(t), t, 3), [f, g, h]))])
pprint(m1)
pprint(m2)
d1 = m1.det()
pprint(d1)
d2 = m2.det()
pprint(d2)
d11 = Derivative(d1, t, 1)
pprint(d11)
a = d11.doit()
b = d2.doit()
pprint(a)
pprint(b)
print(a == b)
入出力結果(Terminal, IPython)
$ ./sample10.py
10.
⎡ f(t) g(t) h(t) ⎤
⎢ ⎥
⎢d d d ⎥
⎢──(f(t)) ──(g(t)) ──(h(t)) ⎥
⎢dt dt dt ⎥
⎢ ⎥
⎢ 2 2 2 ⎥
⎢ d d d ⎥
⎢───(f(t)) ───(g(t)) ───(h(t))⎥
⎢ 2 2 2 ⎥
⎣dt dt dt ⎦
⎡ f(t) g(t) h(t) ⎤
⎢ ⎥
⎢d d d ⎥
⎢──(f(t)) ──(g(t)) ──(h(t)) ⎥
⎢dt dt dt ⎥
⎢ ⎥
⎢ 3 3 3 ⎥
⎢ d d d ⎥
⎢───(f(t)) ───(g(t)) ───(h(t))⎥
⎢ 3 3 3 ⎥
⎣dt dt dt ⎦
2 2 2
d d d d d d
f(t)⋅──(g(t))⋅───(h(t)) - f(t)⋅──(h(t))⋅───(g(t)) - g(t)⋅──(f(t))⋅───(h(t)) +
dt 2 dt 2 dt 2
dt dt dt
2 2 2
d d d d d d
g(t)⋅──(h(t))⋅───(f(t)) + h(t)⋅──(f(t))⋅───(g(t)) - h(t)⋅──(g(t))⋅───(f(t))
dt 2 dt 2 dt 2
dt dt dt
3 3 3
d d d d d d
f(t)⋅──(g(t))⋅───(h(t)) - f(t)⋅──(h(t))⋅───(g(t)) - g(t)⋅──(f(t))⋅───(h(t)) +
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
3 3 3
d d d d d d
g(t)⋅──(h(t))⋅───(f(t)) + h(t)⋅──(f(t))⋅───(g(t)) - h(t)⋅──(g(t))⋅───(f(t))
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
⎛ 2 2 2
d ⎜ d d d d d d
──⎜f(t)⋅──(g(t))⋅───(h(t)) - f(t)⋅──(h(t))⋅───(g(t)) - g(t)⋅──(f(t))⋅───(h(t))
dt⎜ dt 2 dt 2 dt 2
⎝ dt dt dt
2 2 2
d d d d d d
+ g(t)⋅──(h(t))⋅───(f(t)) + h(t)⋅──(f(t))⋅───(g(t)) - h(t)⋅──(g(t))⋅───(f(t))
dt 2 dt 2 dt 2
dt dt dt
⎞
⎟
⎟
⎟
⎠
3 3 3
d d d d d d
f(t)⋅──(g(t))⋅───(h(t)) - f(t)⋅──(h(t))⋅───(g(t)) - g(t)⋅──(f(t))⋅───(h(t)) +
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
3 3 3
d d d d d d
g(t)⋅──(h(t))⋅───(f(t)) + h(t)⋅──(f(t))⋅───(g(t)) - h(t)⋅──(g(t))⋅───(f(t))
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
3 3 3
d d d d d d
f(t)⋅──(g(t))⋅───(h(t)) - f(t)⋅──(h(t))⋅───(g(t)) - g(t)⋅──(f(t))⋅───(h(t)) +
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
3 3 3
d d d d d d
g(t)⋅──(h(t))⋅───(f(t)) + h(t)⋅──(f(t))⋅───(g(t)) - h(t)⋅──(g(t))⋅───(f(t))
dt 3 dt 3 dt 3
dt dt dt
True
$
0 コメント:
コメントを投稿