教你使用python编程绘制函数图像

itomcoil 2025-01-21 18:35 18 浏览

函数公式很抽象，图像更直观，但聪明的我们总不会手画图像吧？来学习一下用Python怎么画函数图像吧。

首先打开Visual Studio Code（后面简称VSCode），点击New File（中文版是“新建文件”），然后选择Jupyter Notebook。

本次案例需要使用到第三方库 numpy和matplotlib。如果没有安装过，需要通过以下pip命令安装：

pip install numpy
pip install matplotlib

numpy是一个计算库，方便各种数学计算。matplotlib是绘图库，用来绘制各种图形。

复制以下代码到VSCode中

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 200)
y = np.sin(x)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y)
plt.show()

然后点击三角形按钮执行代码，

我们就可以看到y=sin(x)的函数图像了。

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 200)

表示的意思是生成从[0, 2*pi]也就是[0, 6.28....]的200个数据，其实也就是相当于在x轴上描点。

为什么要生成200个，而不是300、400个数据呢？其实这个数据是由你指定的。理论上，从0到2pi，可以取无限个数，但是计算机存储是有限的，所以我们需要取一定数量的x值，取的越多，图像越平滑、越精准，反之越粗糙、不准确。不信我们看看取10个x值的图像：

可以看出，此时的图像不像曲线图，更像折线图。

y = np.sin(x)

上面这行代码，就是通过每一个x得到了每一个对应的y值，这里的变量y是一个像列表那样的数据，不是一个数，而是一串数。

plt.subplots()相当于matplotlib.pyplot.subplots(nrows=1, ncols=1)，创建了“一个轴”的布局，返回值fig是一个Figure对象，ax是轴，这里是一个轴，但也可以是多个轴。

ax.plot(x, y)

就是把数据x和y画到轴ax上，类似ax.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 2, 3])。

plt.show()

上面代码把图像显示出来，如果没有这句，在像python自带的IDLE这种环境(软件)中就看不到图像了。

看到这里，你知道y=x^2的图像怎么画了吗？←_←

python画图

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