Pythonで中学 数学の比例の計算を解く方法とグラフを描く方法を紹介します。
準備1
公式を頭に入れておきます。
y=ax （aは比例定数）
準備2
Pythonで 中学 文字式・方程式 の計算ができるようにしておきます。
やり方はこちら
Pythonで中学 文字式の計算 - Qiita https://qiita.com/akiba_burari/items/55ddae0c065fdccdef16
Pythonで中学方程式の計算 - Qiita https://qiita.com/akiba_burari/items/d185a2224c7bb87e5cdf
比例の計算問題を解く
実際に中学の比例 計算問題を解いていきます。
Q1 yはxに比例し、x=6のとき、y=-18である。このとき、x、yの関係を式に表すと、yの値はいくつになりますか？
＜解き方＞
公式「y=ax」にxの値とyの値を代入する
-18=6a
-3=a
a=-3
この値を公式にあてはめると、
y=-3x
になる
（答え）-3x
普通に計算した方が早いですが、今回はあえてPythonでこの問題を解いてみます。
これをPythonで解くと、以下のようになります。
コードをコピペして試してみてください。
import sympy
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol('y')
a = sympy.Symbol('a')
expr1=-18 #左辺
expr2=-(6*a) #右辺 マイナスをかける
print(sympy.solve(expr1+expr2, a)) #aの値を出す
#出力結果[-3]
a=-3となり、公式にあてはめると、
y=-3x
（答え）-3x
比例のグラフを描く
次は比例のグラフを描いていきます。
問題 y=3xのグラフを描きなさい。
＜解き方＞
x=1のときのyの値を求める
y=3
x=2のときのyの値を求める
y=3*2
y=6
※以下、省略
これらの値をもとにグラフを「手書き」で描いていくのが一般的な方法です。
しかし、手で描くのは非常に面倒です。
そこで今回はPythonのライブラリ「Matplotlib」を使って描いていきます。
Matplotlibのインストール
ターミナル上でMatplotlibをインストールします。
pip install matplotlib
コードを書く
以下のコードをコピペしてpyファイルとして保存し、実行してみてください。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1, 2] # x座標
y = [3, 6] # y座標
plt.plot(x,y)
plt.savefig('figure01.jpg') #画像として保存
作成した画像はローカルストレージ上に保存されています。
Chromebookの場合、「ファイル」フォルダを開き、
Linuxの保存ファイルを確認してください。
figure01.jpg
ファイル開くと、グラフが表示されます。
Matplotlibを使うと、いろいろなグラフを描くことができます。
参考サイトで確認し、いろいろと試してみてください。
参考サイト 一覧
【初心者向け】Matplotlib入門 | Pythonを使ってデータを可視化してみよう！ | AI Academy Media https://aiacademy.jp/media/?p=154
【Python】matplotlibでグラフを作成する方法【総まとめ】 - 理系のための備忘録 https://science-log.com/pc%E9%96%A2%E9%80%A3/%E3%80%90python%E3%80%91matplotlib%E3%81%A7%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%95%E3%82%92%E4%BD%9C%E6%88%90%E3%81%99%E3%82%8B%E6%96%B9%E6%B3%95%E3%80%90%E7%B7%8F%E3%81%BE%E3%81%A8%E3%82%81%E3%80%91/
Linuxで画像ファイルを表示する - Qiita https://qiita.com/hitoshi_xyz/items/75359cb4891e28cb0e40
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