第１回目 プログラマブル電卓として使用する

教科書『Python Pocket Reference』
⇒ 教科書 p.数字，と書いてあれば，そこをみて，印をつけておくことをおすすめ。
まずは，⇒ 教科書 p.2 教科書の凡例(conventions)の最初の３つを確認しておいてください。

• [ ] 省略可能
• * くりかえし
• a | b a または b

Python(パイソン)とは

• プログラム言語の一つ
• 数学の学習に向いている
• 理工学の研究に向いている
• コンピュータ内で仮想実験
• 人工知能(高度な統計処理)を作る

この講義では，自分のために役立つプログラムを作成できるようにする。料理でいうと，自炊ができるレベルを目指す。

プログラム作成にあたって，以下を先に実行しておく

Python を電卓として使う

Ptython を動作させる

⇒ Python の動かし方

Jyupter のセルに以下の初期化プログラムを入力します。(コピー＆貼り付けでも可能)
セルの中で，Shift+enter(Shiftキーを押しながらEnterキーを押す)で実行できる。
π，e の値が表示された正常動作している。

#初期化プログラム。動作確認を含めて，プログラム作成のとき１度実行しておく
from math import * # math モジュールを利用する
from matplotlib.pyplot import * #グラフ関係を利用する
%matplotlib inline
from numpy import * #ベクトル演算，行列演算を効率化 
from math import *#数学関係の基本関数，定数が利用可能となる
pi, e #πと自然定数 e の値が表示されたら正常動作している

変数が使える，演算子が利用できる

変数は，数学の変数とほぼ同じ。プログラムでは，変数名が長くなる傾向がある。
演算子とは，四則演算の，+, -, *, / など。⇒ 教科書 p.13 四則演算，累乗(Power) をまず確認すること

Jyupter のセルに以下のプログラムを入力します。(コピー＆貼り付けでも可能)

a = 1
b = 3
a, b, a + b

セルの中で，Shift+enter(Shiftキーを押しながらEnterキーを押す)で実行できる。
そうすると
(1, 3, 4)
と表示される。

代入は，一行単位で書くのが原則。
表示は，プログラムの最後であれば，変数をそのまま書きます。
プログラムの途中であれば，print(a)のように書きます。

• 四則演算子(+, -, *, /)
• 累乗は，**
• 計算の優先順をしめす{ } [ ] は，使用できません。かわりに，( ) を入れ子にします。

例題その１

x =3, y =1 のとき
x² + 3y の値は？

x = 3
y = 1
x**2 + 3*y

• 複素数を使える
• 標準ライブラリモジュール(Standard Library Module)の math モジュールが使える
• ⇒教科書 p.224
• e，π(pi)，三角関数を使える
• 組み込み関数(Built-in Function)が使える，⇒教科書 p.134
• print( ) 表示関数 print( ) は，教科書 p.148
• 数行のプログラムがかける
• プログラムにメモ(コメント)がかける, # で始まる書き込み
• 電卓として，Python プログラムを利用できる

例題その２

　オイラーの公式が成り立つことを確認せよ
　オイラーの公式　e**(j*θ) = cos(θ) + j * sin(θ)

#オイラーの公式が成り立つことを確認せよ
#虚数符号は，i の代わりに，j を使用する
#
# オイラーの公式　e**(j*θ) = cos(θ) + j * sin(θ)
from math import *                              #数学関係の基本関数，定数が利用可能となる

                                                        # 虚数記号は，i のかわりに，(数字)j を使う

θ = pi                                                 # πは，pi と表記する
LHand = e**(1j*θ)                                # 左辺を変数 LHand とする
RHand = cos(θ) + 1j * sin(θ)                # 右辺を変数 RHand とする
print('左辺 - 右辺 = ', LHand - RHand )  # プログラムの途中で表示するときは，print( ) 関数を使うと，
LHand, RHand

課題その１

半径 r = 3 が与えられたとき，円の面積を計算するプログラムを作成せよ

課題その２

a = 1
b = 2
c = -1
のとき
a*x**2 + b*x + c = 0
の解を求めるプログラムを作成せよ。解の公式を利用すること。

課題その３

化学の学習において，Python プログラムを利用して，計算せよ。
実施にやったことを報告すること
例をやってもよい

例

20gの水酸化ナトリウムNaOHを水に溶かして2Lとした時の水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度を計算せよ。
ただし、原子量は以下とする。
Na=23、O=16、H=1

出題は，https://juken-mikata.net/how-to/chemistry/molarity.html から

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登場した用語 [#q9fee040]

• 変数 数学の変数とほぼ同じ。名前が長くなる場合が多い。例 LHand
• 関数 数学の関数とほぼ同じ。命令となる。名前が長くなる場合が多い。

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質問と返答

第１回講義への質問は，[e-mail] まで

講義メモ [#x2e27f09]

(これは，斎藤用のメモ)
次以降に回すことがら

• 変数の型