Как собирать дроби в SymPy?

Применяйте together, что можно назвать либо функцией together(expr) либо методом expr.together(). Если он применяется ко всему выражению, результат может быть слишком большим:

N1, N2, N3 = symbols('N1 N2 N3')
expr = N1*(-sqrt(15)/36 + S(5)/36) - 5*N2/18 + N3*(sqrt(15)/36 + S(5)/36)
print(together(expr))

отпечатки (N1*(-sqrt(15) + 5) - 10*N2 + N3*(sqrt(15) + 5))/36.

Вот версия, которая избирательно применяется together с коэффициентом для каждого символа.

for sym in expr.free_symbols:
    expr = expr.xreplace({expr.coeff(sym): together(expr.coeff(sym))})
print(expr)

печатает N1*(-sqrt(15) + 5)/36 - 5*N2/18 + N3*(sqrt(15) + 5)/36.

Это может быть то, что вы хотите.

Используйте симплексный оператор Rational, чтобы заставить его сохранить 5/36 в дробной форме.

>>> from sympy import *
>>> N1 = 2
>>> N2 = 5
>>> N3 = 7
>>> (N1*(-sqrt(15)/36 + Rational(5, 36)) - 5*N2/18 + N3*(sqrt(15)/36 + Rational(5,36)))
-0.138888888888889 + 5*sqrt(15)/36
>>> import sympy
>>> sympy.__version__
'1.3'