SciPy 非线性方程求解 | Python技能树征题

0. 前言

在自然科学和工程学科中，许多系统本质上是非线性的，是许多计算方法和技术的重要组成部分。一般来说，包含幂大于1的变量的表达式是非线性的。本文利用 SciPy 求解非线性单个方程和方程组。

1. 第 1 题：一元非线性方程求解

知识点描述：一元非线性方程的求解。
问题描述：求解非线性方程 $e^x-3=0$，请从以下选项中选出你认为正确的答案：
A.

from scipy import optimize
import numpy as np
result = optimize.bisect(np.exp(x) - 3, -2, 2)
print(result)

B.

from scipy import optimize
import numpy as np
result = optimize.bisect(lambda x: np.exp(x) - 3, -2, 2)
print(result)

C.

from scipy import optimize
import numpy as np
result = optimize.bisect(np.exp(x) - 3, -1, 1)
print(result)

D.

from scipy import optimize
import numpy as np
result = optimize.bisect(lambda x: np.exp(x) - 3, -1, 1)
print(result)

正确答案： B

2. 第 2 题：非线性方程组求解

知识点描述：非线性方程组的求解。
问题描述：求解非线性方程组 $\{\begin{array}{l}y-x^3-2x^2+1=0\\ y+x^2+1=0\end{array}$，请从以下选项中选出你认为正确的答案：
A.

from scipy import optimize
def func(x):
    return [x[1] - x[0]**3 - 2 * x[0]**2 + 1, x[1] + x[0]**2 + 1]
result = optimize.fsolve(func, [1, 1])
print(result)

B.

from scipy import optimize
def func(x):
    return [x[1] - x[0]**3 - 2 * x[0]**2 + 1, x[1] + x[0]**2 + 1]
result = optimize.fsolve(func(), [1, 1])
print(result)

C.

from scipy import optimize
def func(x):
    return [x[1] - x[0]**3 - 2 * x[0]**2 + 1, x[1] + x[0]**2 + 1]
result = optimize.fsolve(func(x), [1, 1])
print(result)

D.

from scipy import optimize
def func(x):
    return [x[1] - x[0]**3 - 2 * x[0]**2 + 1, x[1] + x[0]**2 + 1]
result = optimize.fsolve(func([x[0], x[1]]), [1, 1])
print(result)

正确答案： A

试题代码地址

https://codechina.csdn.net/LOVEmy134611/python_problem