python使用matplotlib库绘制数学函数

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任务一：使用matplotlib绘制y=x²的曲线图

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matplotlib是python的绘画库，它可以与NumPy一起使用，提供了一种轻量级的MatLab开源高效替代方案。它可以和图形工具包PyQt等工具 一起配合使用，能够完成日常科学计算中多种数学库图可视化任务。

步骤1：使用pip安装matplotlib库
在终端输入 pip install matplotlib 命令，如下图所示：

我们可以使用 pip list 命令查看当前系统环境的Python第三方软件包，可以找到系统环境下安装的matplotlib库。

步骤二：使用matplotlib绘制y=x²曲线图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x=np.arange(-3,3,0.1)
y=x**2
fig=plt.figure()
plt.plot(x,y)
plt.title("y=x**2")
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.savefig("task1.jpg")
print("Done.")

代码讲解如下：

1. np.arange（start,stop,step,dtype）——创建等差数列，返回一个数据而不是list。
   start:起始值
   stop：结束值
   step：步长
   dtype：设置显示元素的数据类型

2. plt.figure（）——创建图窗窗口

3. plt.plot(x,y)——绘制二维线图

步骤三：运行结果，task.jpg如下所示

任务二：使用matplotlib绘制y=sinx(x)正弦和y=cos(x)余弦曲线图

代码如下所示：

# 使用matplotlib绘制y=sinx(x)正弦和y=cos(x)余弦曲线图


import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# 目标：绘制sin函数图像

# 第一步：绘制x轴的刻度
x = np.linspace(0, np.pi * 2, 300)  # linspace等差数列函数，x跨度从0到2pi,有300ge点连成线组成
# 第二步：绘制y轴
y = np.sin(x)  # y是x的sin函数
# 第三步：添加必要说明
plt.xlabel("angle")  # x轴为角度数
plt.ylabel("y_value")  # sin值大小
plt.title("sin_image")
# 生成图像
plt.plot(x, y)
plt.savefig("task2.jpg")
print("Done.")

运行结果