首先，我们需要安装并导入Sympy：
# 安装命令：pip install sympyfrom sympy import *# 初始化打印设置，让输出更美观init_printing()
符号变量：数学表达式的基石在Sympy中，我们需要先定义符号变量，才能进行后续的数学运算。就像在数学中，我们要先知道x、y代表什么，才能解方程一样。
# 创建符号变量x, y = symbols('x y')# 创建一个简单的表达式expr = x**2 + 2*x + 1print(f"表达式：{expr}")
小贴士：symbols函数可以一次创建多个变量，只需要用空格分隔变量名即可！
化简表达式：让复杂变简单还记得那些烦人的代数式化简吗？让Sympy来帮我们：
# 创建一个复杂表达式complex_expr = (x + 1)**2 - (x**2 + 2*x + 1)# 化简simplified = simplify(complex_expr)print(f"化简前：{complex_expr}")print(f"化简后：{simplified}") # 输出：0
求导：轻松掌握微积分以前求导需要记很多公式，现在只需要一行代码：
# 创建一个函数f = x**3 + sin(x)# 求导derivative = diff(f, x)print(f"函数 f = {f}")print(f"导数 f' = {derivative}")# 求二阶导second_derivative = diff(f, x, 2)print(f"二阶导数 f'' = {second_derivative}")
解方程：告别代数烦恼来看看如何用Sympy解方程：
# 解一元二次方程equation = x**2 + 2*x - 3solution = solve(equation, x)print(f"方程 {equation} = 0 的解为：{solution}")# 解方程组eq1 = x + y - 5eq2 = x - y - 1solution_system = solve((eq1, eq2), (x, y))print(f"方程组的解为：{solution_system}")
数值计算：精确值和近似值有时我们需要精确值，有时需要小数形式：
# 计算πpi_value = pi.evalf(10) # 保留10位小数print(f"π的值约为：{pi_value}")# 计算表达式的数值expr = sqrt(8)print(f"√8的精确值：{expr}")print(f"√8的近似值：{expr.evalf()}")
小贴士：使用evalf()方法可以将符号表达式转换为数值形式，特别适合需要具体数值的场合！
实战小练习让我们来个小练习，计算这个积分：
# 计算积分integral_expr = integrate(x**2 * exp(-x), x)print(f"∫x²e^(-x)dx = {integral_expr}")# 计算定积分definite_integral = integrate(x**2 * exp(-x), (x, 0, oo))print(f"从0到∞的定积分值：{definite_integral}")
今天的Python学习之旅就到这里啦！记得动手敲代码。Sympy真的是个强大的工具，它能帮我们解决各种数学问题。建议大家从简单的例子开始，慢慢尝试更复杂的数学运算。把这些代码都试一试，相信你会发现数学变得更有趣了！
祝大家学习愉快，Python学习节节高！
