如何使用 SymPy 评估具有指数的单变量函数？

Question

我正在尝试使用 SymPy 来计算一些表达式，但有时，单独使用 .subs() 函数，或者后跟 .evalf()，不会给出任何浮点或整数值。

##--IMPORT
from mpmath import *
from sympy import *
from sympy.parsing.sympy_parser import parse_expr

x = symbols("x")

_fOfX = "e**x + x + 1"

if __name__== "__main__":
    #Function to sympy expression
    _sympyFunction = sympify(_fOfX)
    #Calcolo la derivata prima
    _dPrima = diff(_sympyFunction,x,1)
    _dPrima = _dPrima.subs(x,5)

    print(_dPrima.evalf())

对于那些想知道的人，是的，我需要解析一个字符串来获取函数。

Answer 1

问题在于 sympy 不会将e 解释为exp(1)，而是将e 解释为符号，就像它将x 视为符号x 一样。如果你想让 sympy 了解你想要什么，你可以写 exp(1) 而不是 e。

请参阅下面的示例，了解 sympy 如何解释 string1 和 string2

import sympy as sym

string1 = "e"
string2 = "exp(1)"

sym_string1 = sym.sympify(string1)
sym_string2 = sym.sympify(string2)

print(type(sym_string1))
print(type(sym_string2))

e = sym.symbols('e')
print(type(sym_string1.subs(e, sym.exp(1))))

因此，您可以将字符串中的 e 替换为 exp(1) 或稍后替换。例如，您的代码可能如下所示：

from mpmath import *
from sympy import *
from sympy.parsing.sympy_parser import parse_expr

x = symbols("x")

_fOfX = "e**x + x + 1"

if __name__== "__main__":
    #Function to sympy expression
    _sympyFunction = sympify(_fOfX)
    #Calcolo la derivata prima
    _dPrima = diff(_sympyFunction,x,1)
    _dPrima = _dPrima.subs(x,5)
    #Replace e with exp(1)
    e = symbols('e')
    _dPrima = _dPrima.subs(e, exp(1))

    print(_dPrima.evalf())