(その1/5) sympyで。
(その2/5) scipyで
(その3/5) 81通り(=3^4)で。
(その4/5) 幾何的直感で。
(その5/5) 本ページ

(本日の)ChatGPT先生へ

下記のコードは、81通りのどの組み合わせに該当しますか。 
((その1/5)の先生のソースコードの表示を省略)

とても良い質問です。
このコードは、先ほど整理した「81通り（＝各問3通り×4問）」のうち、どの解法の組合せかをかなり明確に特定できます。
結論から言います。
このコードは、81通りのうち次の 1 通りに該当します：
(1)座標による作図 X (2)単純な長さの制約 X (3)座標＋シューレース（上で示した方法） x (4)微分（解析的）
(1)② X (2)① X (3)① x (4)②

どうして、全部が①　でなくて、②が含まれますか。

とても本質的で良い質問です。
これは「①②③の番号は“難易度”や“優劣”ではなく、解法の“種類”を区別するためのラベル」だから起きる現象です。
結論（核心）
①だけで全部を統一することは不可能
なぜなら
①②③は「同じ発想を別表現にしたもの」ではなく、
「数学的に別の操作をしている」からです。

???

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今日はここまでです。
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いつもの? sympyの実行環境と参考のおすすめです。

いつもと違うおすすめです。