数学 - Python - 図形と数や式の関係 - 平面図形と式 - 平面における直線 - 直線の方程式のいろいろな形 - 傾き、ある2点を通る直線、軸に平行な直線

新装版 数学読本2
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学習環境

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• 参考書籍
  • Pythonからはじめる数学入門 (楽天ブックス Yahoo!)
  • JavaScriptリファレンス 第6版 (楽天ブックス Yahoo!)
  • インタラクティブ・データビジュアライゼーション (楽天ブックス Yahoo!)

新装版 数学読本2 (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第6章(図形と和也式の関係 - 平面図形と式)、6.2(平面における直線)、直線の方程式のいろいろな形の問11の解答を求めてみる。

11. 
    
    1. 
       
       $\begin{array}{l}y-4=-\frac{1}{2}\left(x+3\right)\\ -2y+8=x+3\\ x+2y-5=0\end{array}$
    2. 
       
       $y=4$
    3. 
       
       $\begin{array}{l}y-3=\frac{5-3}{10-2}\left(x-2\right)\\ y-3=\frac{1}{4}\left(x-2\right)\\ 4y-12=x-2\\ x-4y+10=0\end{array}$
    4. 
       
       $\begin{array}{l}y+2=\frac{-2-2}{6-4}\left(x-6\right)\\ y+2=-2\left(x-6\right)\\ 2x+y-10=0\end{array}$
    5. 
       
       $x=2$

コード

Python 3

#!/usr/bin/env python3
from sympy import pprint, symbols, solve, plot

print('11.')
x, y = symbols('x, y')
eqs = [x + 2 * y - 5,
       y - 4,
       x - 4 * y + 10,
       2 * x + y - 10]
ys = [solve(eq, y) for eq in eqs]

for i, y in enumerate(ys, 1):
    print(f'({i})')
    pprint(y)


p = plot(*[fs[0] for fs in ys],
         ylim=(-10, 10),
         legend=True,
         show=False)
colors = ['red', 'green', 'blue', 'brown', 'orange']

for s, color in zip(p, colors):
    s.line_color = color

p.show()
p.save('sample11.png')

入出力結果(Bash、cmd.exe(コマンドプロンプト)、Terminal、Jupyter(IPython))

C:\Users\...>py sample11.py
11.
(1)
⎡5   x⎤
⎢─ - ─⎥
⎣2   2⎦
(2)
[4]
(3)
⎡x   5⎤
⎢─ + ─⎥
⎣4   2⎦
(4)
[10 - 2⋅x]

C:\Users\...>