如何在SymPy中查找表达式中是否包含复数i？
如何在SymPy中查找表达式中是否包含复数i？
提问于 2019-12-22 13:18:26
给定一个表达式，我如何找到(如果需要，在简化后)该表达式是否包含复数I，它是−1的平方根？
在Maple中，这是使用check has(expression,I)完成的；请参阅其help page。
在Mathematica中，这是使用check If[FreeQ[expression, Complex]来完成的，例如：How to check if expression contains a Complex expression?
但我不确定如何在SymPy中做类似的事情。
使用expression.is_complex不会返回True，即使表达式中包含I。另外，由于real是complex的子集，因此无论如何这都不是一个正确的测试。
我需要检查是否有显式的I出现在表达式中的任何位置(简化后)。
下面是一个例子:我使用的是SymPy 1.5。
from sympy import *
from sympy.abc import z
ex1=(-(((1 + 3*I) + sqrt(2))*cos(z/2)) + ((1 + I) - I*sqrt(2))*sin(z/2))/(((1 + I) + sqrt(2))*cos(z/2) + I*((-1 -I) + sqrt(2))*sin(z/2))
print(ex1.is_complex)
#None
print(simplify(ex1).is_complex)
#None这是在Maple中，供参考：
restart;
result:=(-(((1 + 3*I) + sqrt(2))*cos(z/2)) + ((1 + I) - I*sqrt(2))*sin(z/2))/(((1 + I) + sqrt(2))*cos(z/2) + I*((-1 -I) + sqrt(2))*sin(z/2));
has(simplify(result),I)这给了我们
如何在SymPy中实现上述功能？
回答 1
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2019-12-22 18:34:49
has检查表达式是否包含某些子表达式，如I
ex1.has(I) # True
sin(z).has(I) # False
(sin(z)+I).has(I) # True请注意，这没有考虑到可能会去掉I的简化。
对于像is_complex这样的检查，它们会考虑输入变量的所有可能值，如果没有明确的答案(或者如果SymPy没有看到相关的简化)，则返回None。同样，在您的例子中，您希望使用is_real (正如您所提到的，实数在SymPy的意义上也是复数)。为了进行说明，请考虑以下内容：
z = Symbol("z")
(z+1).is_real # None
(z+I).is_real # None
z = Symbol("z", real=True)
(z+1).is_real # True
(z+I).is_real # False页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/59441790
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