📈 Как построить график функции в Python 3: подробное руководство и примеры!

Для построения графика функции в Python 3 можно использовать библиотеку matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt

# Определение функции
def функция(x):
    return x ** 2

# Задание диапазона значений по оси x
x = range(-10, 11)

# Вычисление значений функции для каждого x
y = [функция(i) for i in x]

# Построение графика
plt.plot(x, y)

# Добавление осей координат
plt.axhline(0, color="black", lw=0.5)
plt.axvline(0, color="black", lw=0.5)

# Отображение графика
plt.show()

Как построить график функции в Python 3

Построение графиков функций является важной задачей при анализе данных и визуализации результатов. В Python 3 существует несколько библиотек, которые позволяют строить графики функций эффективно и удобно. В этой статье мы рассмотрим одну из таких библиотек - Matplotlib.

Установка библиотеки Matplotlib

Для начала установим библиотеку Matplotlib, если она еще не установлена на вашем компьютере. Для этого выполните следующую команду в командной строке:

pip install matplotlib

После установки библиотеки мы можем приступить к построению графика функции.

Построение простого графика функции

Для начала создадим массив значений аргументов функции, а затем рассчитаем значения функции для каждого значения аргумента. Например, давайте построим график функции y = x^2 на интервале от -10 до 10:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Создание массива значений аргумента x
x = np.linspace(-10, 10, 100)

# Расчет значений функции y = x^2
y = x ** 2

# Построение графика функции
plt.plot(x, y)

# Добавление заголовка графика и меток осей
plt.title('График функции y = x^2')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')

# Отображение графика
plt.show()

Запустив этот код, вы должны увидеть окно с графиком функции y = x^2.

Настройка внешнего вида графика

Matplotlib предоставляет широкие возможности для настройки внешнего вида графика. Например, вы можете изменить цвет линии, добавить сетку, задать размеры и др. Вот некоторые примеры:

# Изменение цвета линии на синий
plt.plot(x, y, color='blue')

# Добавление сетки
plt.grid(True)

# Задание размеров графика
plt.figure(figsize=(8, 6))

# Добавление легенды
plt.legend(['y = x^2'])

# Изменение стиля линии на пунктирный
plt.plot(x, y, linestyle='--')

Вы можете экспериментировать с различными настройками, чтобы достичь желаемого внешнего вида графика.

Построение графиков нескольких функций

Matplotlib также позволяет строить графики нескольких функций на одном рисунке. Для этого вы можете просто вызвать функцию plot несколько раз, передавая разные массивы значений аргументов и функций.

Например, давайте построим графики функций y = x и y = x^3 на интервале от -5 до 5:

# Расчет значений функции y = x
y1 = x

# Расчет значений функции y = x^3
y2 = x ** 3

# Построение графиков функций
plt.plot(x, y1, label='y = x')
plt.plot(x, y2, label='y = x^3')

# Добавление заголовка графика и меток осей
plt.title('Графики функций')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')

# Добавление легенды
plt.legend()

# Отображение графика
plt.show()

Запустите этот код и вы увидите графики функций y = x и y = x^3 на одном рисунке с легендой.

Вывод

В этой статье мы рассмотрели, как построить график функции в Python 3 с использованием библиотеки Matplotlib. Вы узнали, как создать массив значений аргументов, рассчитать значения функции и настроить внешний вид графика. Теперь вы можете использовать эти знания, чтобы строить графики функций для анализа данных и визуализации результатов.