Pythonで連立方程式を解く方法

1. 連立方程式とは？

連立方程式を知らない方向けに、日常的な例を使って説明します。以下のような論理パズルを解く問題だとイメージしてください。

問題
太郎さんが文房具屋で鉛筆1本と消しゴム1個を買い、合計150円を払いました。
消しゴムは鉛筆より70円高いのですが、それぞれの値段はいくらでしょうか？

2. 手計算で解いてみよう

この問題を連立方程式として解きます。
鉛筆の値段をxとする
消しゴムの値段をyとする
式は以下のように立てられます：
① x+y=150
② y=x+70
①のyに②の値を代入すると：
x+(x+70)=150
2x+70=150
2x=150−70
2x=80
x=40
つまり、鉛筆の値段は40円。消しゴムの値段は40+70=110 円となります。

3. Pythonで解いてみよう

同じ問題をPythonで解いてみましょう。ここではsympyライブラリを使います。

from sympy import symbols, Eq, solve

# 変数を定義
x, y = symbols('鉛筆は 消しゴム')

# 方程式を定義
eq1 = Eq(x + y, 150)  # ① x + y = 150
eq2 = Eq(y, x + 70)   # ② y = x + 70

# 解を求める
solution = solve((eq1, eq2), (x, y))

# 結果を表示
print(solution)

実行結果：

{鉛筆は: 40, 消しゴム: 110}

Pythonでも、鉛筆は40円、消しゴムは110円と正確に求められました。

まとめ

連立方程式をPythonで解くのはとても簡単です！数学の問題が苦手な方でも、Pythonを使えば自動で計算できるので、ぜひ試してみてください。