与python中的可变限制积分答案

【问题标题】：Integral with variable limits in python与python中的可变限制积分
【发布时间】：2020-08-23 18:22:59
【问题描述】：

我正在尝试计算以下积分

使用 scipy，使用以下程序：

def E(z):
    result = 1/np.sqrt(Om*(1 + z)**3 + Ode + Ox*(1 + z)**2)
    return result 

def r(z, E): 
    result, error  = quad(E, 0, z) # integrate E(z) from 0 to z
    return result

z 是自变量，而 Om Ode 和 Ox 是简单的常量（之前已分配）。然后当我尝试调用该函数时：

z = np.linspace(1e-3, 4, 300)
plt.plot(z, r(z))

我得到了错误

flip, a, b = b < a, min(a, b), max(a, b)

ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() 
or a.all()

有什么问题？ scipy.quad 是否无法集成到变量？非常感谢您的帮助

【问题讨论】：

您能否为您的客户提供样本值？
您将numpy 数组提供给scipy.integrate.quad，但它只接受float。
Om = 0.32 Ode = 0.68 Ox = 0
没错！那么我怎样才能将一个浮点数传递给 quad，但仍然获得一个函数而不仅仅是一个数字呢？
你可以这样做vals = [r(zi,E) for zi in z]（虽然不确定这是否是最有效的方式）

标签： python variables scipy integral quad

【解决方案1】：

您可以结合使用 Python 的 map(function, iterable, ...) 函数，

返回一个迭代器，它将函数应用于可迭代的每个项目，并产生结果。

和functoolspartial(func[,*args][, **keywords])方法：

返回一个新的部分对象，当调用它时，它的行为类似于使用位置参数 args 和关键字参数关键字调用的 func。

import numpy as np
from scipy.integrate import quad
import matplotlib.pyplot as plt
from functools import partial


def E(z):
    Om = 0.32
    Ode = 0.68
    Ox = 0
    result = 1/np.sqrt(Om*(1 + z)**3 + Ode + Ox*(1 + z)**2)

    return result


def r(z):
    result = np.array(
        list(map(partial(quad, E, 0), z))
    )[:, 0]  # integrate E(z) from 0 to z

    return result


z = np.linspace(1e-3, 4, 300)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(z, r(z))
fig.show()

【讨论】：