Что нужно сделать чтобы код заработал как надо?

Question

[almaska]

Есть код, не самый лучший конечно, делаю для учебы, конкретно для 1 лабы, Код перебирает комбинации параметров m3,m4,z3,z4 решает систему уравнений для x3,x4,y3,y4,z3,z4​, после он находит значение r1 и r2 они должны быть равны r1 = sqrt(x3^2+y3^2), r2 = sqrt(x4^2+y4^2) и проверяет условие 42 <= r1 and r2 <= 88 и после идет вывод всех подобранных значений. Код работает, но выдает неправильные ответы. Пытался сделать код сам, но не получается т.к. не хватает знаний. Может кто нибудь да и поможет.

from sympy import symbols, Eq, solve
import math
def main():
    # Объявление переменных
    x3, x4, y3, y4 = symbols('x3 x4 y3 y4')
    m_values = [40, 50, 60, 71, 76]
    z_values = [160, 240, 320]

    print("Решение системы уравнений:")
    try:
        # Перебор всех комбинаций m3, m4, z3, z4
        for m3 in m_values:
            for m4 in m_values:
                for z3 in z_values:
                    for z4 in z_values:
                        # Уравнения первой системы
                        eq1 = Eq(m3 * x3 + m4 * x4 + 1630.2, 0)
                        eq2 = Eq(m3 * x3 * z3 + m4 * x4 * z4 - 88464, 0)

                        # Решение первой системы
                        solutin1 = solve([eq1, eq2], (x3, x4))
                        if solutin1:
                            x3_val = float(solutin1[x3])
                            x4_val = float(solutin1[x4])

                            # Уравнения второй системы
                            eq3 = Eq(m3 * y3 + m4 * y4 + 4636.8, 0)
                            eq4 = Eq(m3 * y3 * z3 + m4 * y4 * z4 + 9772.88, 0)

                            # Решение второй системы
                            solutin2 = solve([eq3, eq4], (y3, y4))
                            if solutin2:
                                y3_val = float(solutin2[y3])
                                y4_val = float(solutin2[y4])

                                # Вычисление r1 и r2
                                r1 = math.sqrt(x3_val**2 + y3_val**2)
                                r2 = math.sqrt(x4_val**2 + y4_val**2)

                                # Проверка диапазона для r1 и r2
                                if 42 <= r1 <= 88 and 42 <= r2 <= 88:
                                    print("Найдено решение, удовлетворяющее условию 42 <= r <= 88:")
                                    print(f"  x3 = {x3_val:.2f}, x4 = {x4_val:.2f}")
                                    print(f"  y3 = {y3_val:.2f}, y4 = {y4_val:.2f}")
                                    print(f"  r1 = {r1:.2f}, r2 = {r2:.2f}")
                                    print(f"  Параметры: m3 = {m3}, m4 = {m4}, z3 = {z3}, z4 = {z4}")
                                    return
    except Exception as e:
        print(f"Произошла ошибка: {e}")

    print("Не найдено решений, удовлетворяющих условию 42 <= r <= 88.")

if __name__ == "__main__":
    main()

Comments

[SunTechnik]

Прочитайте правила.
Код надо обрамлять соответствующим тэгами.
То, что сейчас опубликовано у Вас, нечитаемо, так как потеряно форматирование, которое критично для python.

Что именно не работает, мы должны сами разобраться? У Вас программа не запускается? Выдаёт неправильные данные?

Ps.

# Решение первой системы
solutin = solve([eq1, eq2], (x3, x4))
if solutin:
   x3_val = float(solutin1[x3])
   x4_val = float(solutin1[x4]

Тут, похоже, путаница в именах переменных.

[almaska]

SunTechnik, Окей, исправлю, спасибо

Answer 1

[Rsa97]

Ох уж эти программисты, не помнящие школьный курс математики. Всего то надо решить две системы линейных уравнений:

m₃     m₄   | -1630.2
m₃z₃   m₄z₄ | 88464

m₃     m₄   | -4636.8
m₃z₃   m₄z₄ | -9772.88

import math

def main():
    m_values = [40, 50, 60, 71, 76]
    z_values = [160, 240, 320]
    for m3 in m_values:
        for m4 in m_values:
            for z3 in z_values:
                for z4 in z_values:
                    d = m3 * m4 * (z4 - z3)
                    if d == 0:
                        continue;
                    x3 = (-1630.2 * z4 - 88464) * m4 / d
                    x4 = (88464 + 1630.2 * z3) * m3 / d
                    y3 = (-4636.8 * z4 + 9772.88) * m4 / d
                    y4 = (-9772.88 + 4636.8 * z3) * m3 / d
                    r1 = math.sqrt(x3 * x3 + y3 * y3)
                    r2 = math.sqrt(x4 * x4 + y4 * y4)
                    if 42 <= r1 <= 88 and 42 <= r2 <= 88:
                        print("Найдено решение, удовлетворяющее условию 42 <= r <= 88:")
                        print(f"  x3 = {x3_val:.2f}, x4 = {x4_val:.2f}")
                        print(f"  y3 = {y3_val:.2f}, y4 = {y4_val:.2f}")
                        print(f"  r1 = {r1:.2f}, r2 = {r2:.2f}")
                        print(f"  Параметры: m3 = {m3}, m4 = {m4}, z3 = {z3}, z4 = {z4}")
                        return
    print("Не найдено решений, удовлетворяющих условию 42 <= r <= 88.")

if __name__ == "__main__":
    main()

Не найдено решений, удовлетворяющих условию 42 <= r <= 88.

Comments

[almaska]

Спасибо, за ответ, но решения должны быть, хотя код их не находит, поэтому сюда и обратился

[Rsa97]

almaska, С указанными значениями m и z решений нет.
Ну либо давайте не свою программу, а исходную постановку задачи.

[alexey_vedenkin]

Не совсем понял, что функция возвращает в return

[Rsa97]

alexey_vedenkin, А зачем ей что-то возвращать?

[almaska]

Rsa97,

[Rsa97]

almaska, Вы неверно посчитали x1, x2, y1, y2 и, соответственно, свободные члены в системах уравнений.

Код с вычислением:

import math

def main():
    m_values = [40, 50, 60, 71, 76]
    z_values = [160, 240, 320]
    m1, r1, a1, z1 = 50, 50, 55, 400
    m2, r2, a2, z2 = 76, 45, 125, 80
    x1 = r1 * math.cos(math.radians(a1))
    y1 = r1 * math.sin(math.radians(a1))
    x2 = r2 * math.cos(math.radians(a2))
    y2 = r2 * math.sin(math.radians(a2))
    tx1 = -(m1 * x1 + m2 * x2)
    tx2 = -(m1 * x1 * z1 + m2 * x2 * z2)
    ty1 = -(m1 * y1 + m2 * y2)
    ty2 = -(m1 * y1 * z1 + m2 * y2 * z2)
    print("Поиск решения для систем:")
    print(f"m3x1 + m4x2 = {tx1}")
    print(f"m3z3x1 + m4z4x2 = {tx2}")
    print("и")
    print(f"m3y1 + m4y2 = {ty1}")
    print(f"m3z3y1 + m4z4y2 = {ty2}")
    for m3 in m_values:
        for m4 in m_values:
            for z3 in z_values:
                for z4 in z_values:
                    d = m3 * m4 * (z4 - z3)
                    if d == 0:
                        continue;
                    x3 = (tx1 * z4 - tx2) * m4 / d
                    x4 = (tx2 - tx1 * z3) * m3 / d
                    y3 = (ty1 * z4 - ty2) * m4 / d
                    y4 = (ty2 - ty1 * z3) * m3 / d
                    r1 = math.sqrt(x3 * x3 + y3 * y3)
                    r2 = math.sqrt(x4 * x4 + y4 * y4)
                    if 42 <= r1 <= 88 and 42 <= r2 <= 88:
                        print("Найдено решение, удовлетворяющее условию 42 <= r <= 88:")
                        print(f"  x3 = {x3:.2f}, x4 = {x4:.2f}")
                        print(f"  y3 = {y3:.2f}, y4 = {y4:.2f}")
                        print(f"  r1 = {r1:.2f}, r2 = {r2:.2f}")
                        print(f"  Параметры: m3 = {m3}, m4 = {m4}, z3 = {z3}, z4 = {z4}")
                        return
    print("Не найдено решений, удовлетворяющих условию 42 <= r <= 88.")


if __name__ == "__main__":
    main()

Поиск решения для систем:
m3x1 + m4x2 = 527.6903214429624
m3z3x1 + m4z4x2 = -416645.92336539994
и
m3y1 + m4y2 = -4849.38010219083
m3z3y1 + m4z4y2 = -1043272.0436064599
Найдено решение, удовлетворяющее условию 42 <= r <= 88:
  x3 = -62.63, x4 = 60.99
  y3 = -33.42, y4 = -52.97
  r1 = 70.99, r2 = 80.78
  Параметры: m3 = 50, m4 = 60, z3 = 320, z4 = 160

Answer 2

[Vindicar]

проверяет условие 42 <= r1 and r2 <= 88

if 42 <= r1 <= 88 and 42 <= r2 <= 88:

Это разные условия. Какое из двух тебе нужно?
И если на то пошло, какой именно неправильный ответ выдаёт код? Не находит решение, когда оно должно быть? Или находит решение, когда его не должно быть? Или находит неправильное решение?

Comments

[almaska]

Мне нужно чтобы и r1 и r2 удовлетворяли условию одновременно. Решений не находит , хотя они должны быть. Надеюсь на понимание

[Vindicar]

almaska, ну я просто смотрю на твою первую формулировку, и там совершенно не тот смысл.
Там "r1 должен быть больше или равен 42, а r2 должен быть меньше или равен 88". Т.е. ограничение у каждого значения с одной стороны, а не с двух. И это косвенно стыкуется с тем, что программа не находит существующее решение - условие в твоём коде куда более строгое. Как условие звучало в оригинале задания?