如何获取SymPy表达式的实部？实部分离异常问题

问题出在你定义的符号a和b默认属于复数域，SymPy无法确定它们是否存在虚部，因此调用re()时会展开成包含re()和im()的通用形式，而非你预期的实数项。

解决方法：定义符号时指定实数属性 #

在创建符号时添加real=True参数，明确告知SymPy a和b是实数：

from sympy import *
# 定义a、b为实符号
a, b = symbols('a b', real=True)
z1 = a + b*I
z2 = expand(z1**3)  # expand已足够，无需额外simplify
print(z2)
# 提取实部
print(re(z2))

执行后输出：

a**3 + 3*I*a**2*b - 3*a*b**2 - I*b**3
a**3 - 3*a*b**2

原理说明 #

SymPy的符号默认属于复数空间，当未明确实数属性时，re()函数会对每个符号的实部、虚部分别计算，得到最通用的复数实部表达式。而当指定real=True后，SymPy会认定a和b的虚部为0，实部就是它们本身，此时re()可以直接筛选出表达式中的实数项。

补充：事后添加实数假设 #

如果已经定义了符号，也可以通过assume()补充实数假设：

a, b = symbols('a b')
assume(a, real=True)
assume(b, real=True)

z1 = a + b*I
z2 = expand(z1**3)
print(re(z2))  # 同样得到a**3 - 3*a*b**2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gpv