кроме того, значения для exp(-6) и 1/exp(6) оказываются одинаковыми
Гм...да?
exp(x) - это eикс и так как x-год означает то же самое, что и 1/xy по определению, это именно то, чего я ожидал бы...
Что касается проблемы Nan, то я бы посоветовал вам ознакомиться с вашим отладчиком: python debugger - поиск в Google[^] - это поможет вам найти проблему самостоятельно!