使用python绘制任意函数图像

使用python绘制任意函数图像
##原创文章不易，望点赞转发收藏三连

效果展示

y = (sinx)/x

y = x^4+x3+x^2+1

y=-x^2

文末还会展示一些实例图片

引入需要的库

我们使用如下库

import turtle as t
import math 

这两个库的用法也是本项目的核心
其中基本语法不再赘述
大家可以网络搜索

核心算法

我们假设像素点为坐标点，通过goto(x,y)与y，x的函数关系进行找点
通过penup().pendown()连接个点，视觉上像素点的连线几乎为曲线
当然，可以通过仅仅画点保证准确度

绘画坐标系

坐标系的绘制不是难事，就是麻烦，我已经经过尝试，给出以下数据，方便大家使用

t.screensize(800,800,"white")
t.hideturtle()
t.speed(0)
t.pendown()
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.penup()
t.goto(-10,-15)
t.write("O")
t.goto(350,-15)
t.write("x")
t.goto(-15,337)
t.write("y")

基本设置

我们再画图像之前要初始化x的位置，避免画到画布外，否则会报错
之后处理y时，也要注意这一点
另外，可以设置曲线粗细和绘画速度
粗细1–>n变粗
速度1–>10->0变快

n = int(input(r"输入需要放大的倍数："))
x = int((-350)/n)
t.pensize(1)
t.speed(10)
while pass:
    pass

处理函数关系

首先两个确定：
1.确定函数解析式，要符合python语法
2.确定定义域的补集合
然后避免两点：
1.避免x的取值超出定义域，出现MATHS ERROR
2.避免y超出范围，导致ERROE
再注意两个近似：
1.可以每个点向前画一个坐标，近似于点
2.pendown()下的goto()连接点，近似于曲线
还有两个选择：
1.penup()的注释取消后，将t.penup()加入代码，可以之画点不连线
2.math库可以丰富函数类型

while x <= int((350)/n):
    if x!=0:                  #定义域的反域
        y = m.sin(x)/x        #函数解析式
    if y>=-350 and y<=350:
        t.goto(n*x,y*n)
        t.pendown()
        t.forward(1)
        #t.penup()
    x+=1

如果实在不清楚定义域或者表示起来不方便
也可以采用try-except结构自动处理

while pass:
	try:
		y = math.sin(x)/x
	except:
		#break
		pass        ###根据需要选择，建议直接pass
	pass

最后别忘了title库结尾的title.done()

展示源代码

import turtle as t
import math as m 
t.screensize(800,800,"white")
t.hideturtle()
t.speed(0)
t.pendown()
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.goto(0,0)
t.forward(800)
t.left(90)
t.penup()
t.goto(-10,-15)
t.write("O")
t.goto(350,-15)
t.write("x")
t.goto(-15,337)
t.write("y")

n = int(input(r"输入需要放大的倍数："))
x = int((-350)/n)
t.pensize(1)
t.speed(10)
while x <= int((350)/n):
    if x!=0:                  #定义域的反域
        y = m.sin(x)/x        #函数解析式
    if y>=-350 and y<=350:
        t.goto(n*x,y*n)
        t.pendown()
        t.forward(1)
        #t.penup()
    x+=1
t.down()

图片展示

双曲正弦

双曲余弦

双曲正切（原点附近）

正弦

余弦