在多变量情况下使用SymPy求解时的求解集的限制域

时间:2019-05-26 16:34:43

标签: python sympy equation-solving

说,我正在尝试求解方程组:

enter image description here

对于θ,λ和<的

,其中abcd是复数,LHS上的矩阵是is矩阵。

我手头的SymPy code确实完成了这项工作,但是有一些遗漏的情况。

from sympy import *
def get_angles(a, b, c, d):
    theta, phi, lamb = symbols('\\theta \\phi \\lambda', real=True)
    a_eq = Eq(cos(theta / 2), a)
    b_eq = Eq(exp(I * phi) * sin(theta / 2), b)
    c_eq = Eq(-exp(I * lamb) * sin(theta / 2), c)
    d_eq = Eq(exp(I * (phi + lamb)) * cos(theta / 2), d)
    res = solve([a_eq, b_eq, c_eq, d_eq],
                theta,
                phi,
                lamb,
                check=False,
                set=True)
    return res

例如,它不限制解决方案的范围。我没有注意到this answer,但它仅适用于单变量情况。那么有什么想法在处理多个变量时如何为解决方案集添加域限制?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

您可以在符号上声明假设,求解应检查它们,例如:

In [12]: solve(x*(1-x))                                                                                                           
Out[12]: [0, 1]

In [13]: x = Symbol('x', positive=True)                                                                                           

In [14]: solve(x*(1-x))                                                                                                           
Out[14]: [1]

这对某些限制有效,但对x<y这样的限制无效。但是,您可以对solve的输出进行后处理:

In [6]: sol = [{x:1, y:2, z:3}, {x:1, y:0, z:4}, {x:3, y:2, z:1}]                                                                 

In [7]: sol                                                                                                                       
Out[7]: [{x: 1, y: 2, z: 3}, {x: 1, y: 0, z: 4}, {x: 3, y: 2, z: 1}]

In [8]: cond = And(0 < x, x < z, 0 < y)                                                                                           

In [9]: cond                                                                                                                      
Out[9]: x > 0 ∧ y > 0 ∧ x < z

In [10]: cond.subs(sol[0])                                                                                                        
Out[10]: True

In [11]: [s for s in sol if cond.subs(s)]                                                                                         
Out[11]: [{x: 1, y: 2, z: 3}]