파이썬으로 미분 해 보기

안녕하세요 Dibrary입니다.

물리 문제를 풀다보면 서스럼없이 자주 등장하는게 미분방정식이죠. 

이 미분방정식을 손으로 계산 해도 되지만, 그저 값을 확인하고자 한다면 코딩으로 구하면 굉장히 편리합니다.

물론, 코딩은 수치적 기법으로 그나마 '근사치'를 내줄 뿐이긴 하지만요.

 

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임의 함수에 대해 미분 결과와, 해당 값에 미분 값을 구해보겠습니다.

임의로 위의 함수를 만들었고, 미분결과도 같이 기록해 놓았습니다.

 

파이썬으로 미분을 할 때는 sympy 모듈의 Derivative를 사용하면 됩니다.

먼저 symbols로 "x"를 설정했습니다. 이는 Derivative에 같이 전달하며, 미분 대상이 x라는 의미입니다.
즉, x에 대한 기울기(도함수)를 구하겠다는 것이죠.

 

Derivative에는 함수'식'과 symbols를 넣으면 됩니다. 

도함수 식 결과인 func는 위에서 제가 직접 구해놓은 식과 같은 것을 볼 수 있습니다.

 

당연하게도, 미분을 한 번 더 적용하면 2계도함수가 됩니다. 

 

아주 간단하죠? 간단히 물리에서 가속도(a) 혹은 속도(v)를 구할 때 미분후 값 계산을 파이썬으로 해볼 수 있습니다.