2点間を通る直線の式を連立方程式で解く(Python)

2点間を通る直線の式

Pythonで連立方程式を解くことが出来たら、2点間を結ぶ一次方程式も導き出せるので

Pythonで書いてみます。

2点の位置 (-1, -5) (3, 3)

#! /usr/bin/env python  
  
# -*- coding:utf-8 -*-  
   
# 
import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt  
from sympy import Symbol, solve
  
# 一次関数のデータを作る関数   
def linear(a, b, ran=np.arange(-10,10)):  
  
    arr = []  
    for x in ran:  
        y = x*a + b  
        arr.append(y)  
  
    # 式から配列データを返します
    return arr  
  
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)  
   
# これで正方形になります 
ax.set_aspect('equal', adjustable='box')  
  
# 表示する幅  
ax.set_xlim(-10, 11)  
ax.set_ylim(-10, 11)  
  
# グラフの刻み  
ax.set_xticks(np.arange(-10, 10, 5))  
ax.set_yticks(np.arange(-10, 10, 5))  
   
# 補助線をonにします  
ax.minorticks_on()   
  
# グリッドの主線と補助線  
ax.grid(which="major", color="black", alpha=0.5)  
ax.grid(which="minor", color="gray", linestyle="--", alpha=0.5)  
  
# 数値表示を0に合わせます
ax.spines['bottom'].set_position("zero")  
ax.spines['left'].set_position("zero")  

# xの生成
x = np.arange(-10, 10)

# 2点の位置 (-1, -5) (3, 3)
x1, y1 = (-1, -5)
x2, y2 = (3, 3)

a = Symbol("a")
b = Symbol("b")

# 2点を連立方程式に変えます
s1 = a * x1 + b - y1
s2 = a * x2 + b - y2

result = solve((s1, s2))

# 得られた解
print(result)

# yの生成
y = linear(result[a], result[b], x)

# 得られた一次方程式のプロット
ax.plot(x, y)

# 点(-1, -5) のプロット
ax.plot(x1, y1, marker="o")
ax.annotate("(-1, -1)", xy=(x1, y1), color="red")
# 点(3, 3) のプロット 
ax.plot(x2, y2, marker="o")
ax.annotate("(3, 3)", xy=(x2, y2), color="red")
plt.show()  

このように2点間から一次関数のグラフが描画出来ました。