解一元方程式的方法整理和美化輸出

如前一篇文章介紹，我們可以用 sympy 這個套件的功能，來解一元方程式的根。這裡我們整理如何匯入所需的模組或函式庫，以方便求方程式的解，並美化輸出的數學式的格式。

在 Spyder 的左邊那欄，是編輯程式碼的畫面，我們可以在這裡寫程式碼，再點選 Run 或按鍵盤上的 F5 鍵來執行程式。程式執行的情形，會在 Spyder 右下方的 IPython console 顯示執行情形。

如上圖，我們把求方程式的根和美化輸出所需匯入的模組或函式庫：

 from sympy import solveset, S
 
 from sympy.abc import x
 
 from sympy import init_printing

 init_printing()

寫在左欄編輯器裡，然後存檔，取一個檔名，例如這裡用 findroot.py 做為檔名。

然後再點 Run 或按 F5 鍵，程式就會執行，將以上的指令在 IPython console 中執行。這時會看到 IPython 中出現一行執行 findroot.py 檔的指令。

 In [1]: runfile('/home/david/Desktop/pyworking01/findroot.py', wdir='/home/david/Desktop/pyworking01')

接下來，我們在 IPython 視窗裡輸入求一元方程式的根的指令。這裡，我們求這個一元四次方程式的解。
$x^{4} + x + 3 = 0$

 In [2]: solveset(x ** 4 +  x + 3, x)
 Out[2]: 
 # 註：答案的數學式圖檔太長，請由此下載欣賞。

Spyder 的畫面，左側是程式編輯器，右下方是 IPython Console。

我們把 findroot.py 這個程式碼存檔下來，未來要解決類似的問題，我們就可以開啟這個檔案，直接執行，就可以迅速匯入所需要的模組或函式庫了。

比較：尚未美化的輸出

如果我們沒有用 init_printing() 的功能，同樣計算上面的一元四次方程式，在 Spyder 的 IPython 上會得到一串很長較不易閱讀的輸出，相比之下，就可以看出兩者的明顯差異。

 In [2]: solveset(x ** 4 +  x + 3, x)
 Out[2]: 
 FiniteSet(-I*sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) - 2/sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3)) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2 - sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2, -I*sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2/sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3)) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2 + sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2, -sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2 + I*sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) - 2/sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3)) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2, sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2 + I*sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2/sqrt(2/(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3)) + 2*(1/16 + sqrt(255)*I/16)**(1/3))/2)