用Python学《微积分B》(序)

  最近上下班地铁上一直在“学院在线”APP上学习清华大学扈志明老师的《微积分B》。该课程每节课都有练习题,为了加快做题速度,我尝试了用python来辅助解题,发现效果不错,故此分享给大家。

一、Python库

  主要用到的python库有:sympy、scipy、numpy、matplotlib。它们都是SciPy Orgnization的成员。此外还参考了《用python学微积分》这本gitbook 。
  对这些库总的介绍可以看这本gitbook :
https://wizardforcel.gitbooks.io/scipy-lecture-notes/content/15.html

用Python学《微积分B》(序)_第1张图片

1,SymPy
  Sympy是专用于“符号计算”(Symbol)的Python库,从解方程到求极限、微积分和级数展开…都可以用Sympy解决。
http://docs.sympy.org/latest/tutorial/index.html
http://www.judymax.com/sympy教程

2,NumPy
  NumPy是专用于“矩阵计算”的Python库,类似matlab。
https://docs.scipy.org/doc/numpy/

3,Matplotlib
  Matplotlib是专用于“画数据图”的Python库,类似matlab的画图功能。
http://matplotlib.org/index.html


二、数学知识

  关于微积分的各种数学概念,一般都可以在英文版的“Wikipedia”上找到比较专业的介绍。除此之外,我还介绍几个比较有趣的数学知识网站:
1,math is fun
  看名字就知道,这是一个趣味数学网站,其中关于微积分有专门的章节,如下:
  http://www.mathsisfun.com/calculus/index.html
2,better explained
  这个类似于“知乎”,进行比较专业的数学知识讲解。当然了,提到“知乎”,大家也可以在上面搜一些数学术语,有些文章还是挺不错的。


三、编辑工具

  主要用到的编辑工具有:Jupyter、IPython、Markdown、LaTex。

1,Jupyter
  Jupyter是一个在线的交互式“代码运行”、“文本编辑”工具。它集“Markdown文本编辑” 、“IPython代码交互”、“matplotlib画图嵌入”、“Latex公式生成和浏览”等功能于一身。毫不夸张地说,它是研究人员最乘手的工具之一。关于Jupyter,除了官方文档,还有以下几个链接值得一看:
  快速入门
  Jupyter to cnblog
  文本编辑
  27个技巧
  实用简介
  Quick Start

2,Markdown
  Markdown是一种简单的标记语言文本,常用语网络博客。关于它的介绍如下:
  语法介绍和快速入门
  Jupyter Markdown Cell
  新手入门
  CSDN Markdown常用技巧

3,Latex
  Latex是一数学公式编辑语言。关于Latex我们只需掌握两点:一是如何在Jupyter中显示Latex的公式,并用sympy生成Latex字符串。二是用在线编辑工具编辑Latex。
  how to write latex in Jupyter
  Latex在线编辑

4,IPython
  IPython是交互式的Python代码执行工具。
  基本用法
  常用技巧

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