matplotlib库内plot函数和sympy库内plot函数区别

时间: 2023-07-23 07:12:51 浏览: 74
matplotlib库内的plot函数用于绘制各种类型的图形,包括线图、散点图、柱状图等。它是一个强大且灵活的绘图工具,可以生成高质量的图形,并支持各种自定义选项。 而sympy库内的plot函数是一个用于绘制数学函数和表达式的工具。它专注于数学绘图,可以绘制函数的图像、曲线、等高线图等。sympy库的目标是提供符号计算功能,因此它提供了一些特殊的绘图功能,如绘制符号表达式的导数、积分等。 总结起来,matplotlib库的plot函数更加通用和灵活,适用于各种类型的数据可视化需求;而sympy库的plot函数更加专注于数学绘图,适用于数学函数和表达式的可视化。
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matplotlib画不定积分函数图像

可以使用sympy库中的integrate函数来求出不定积分函数的解析式,然后再用matplotlib绘制函数图像。具体步骤可以参考以下代码: ```python import sympy import matplotlib.pyplot as plt # 定义不定积分函数 x = sympy.Symbol('x') f = sympy.integrate(sympy.cos(x**2), x) # 绘制函数图像 xs = sympy.linspace(-5, 5, 100) ys = [f.subs(x, xi) for xi in xs] plt.plot(xs, ys) plt.show() ``` 这段代码可以绘制出cos(x^2)的函数图像。

python中的eq函数sympy

Eq函数是SymPy库中的一个重要函数,用于创建或判断两个表达式是否相等。它的一般用法是: ```python from sympy import symbols, Eq x, y = symbols('x y') eq = Eq(x, y) # 创建一个等式 x = y print(eq) # 输出:x = y # 判断两个表达式是否相等 expr1 = x + y expr2 = y + x eq = Eq(expr1, expr2) print(eq) # 输出:x + y = y + x ``` 在上面的例子中,我们首先导入了`symbols`和`Eq`函数。然后,我们使用`symbols`函数创建了两个符号变量`x`和`y`。接下来,我们使用`Eq`函数创建了一个等式`eq`,其中`x`等于`y`。最后,我们使用`print`函数打印了等式`eq`的结果。 除了创建等式,`Eq`函数还可以用于判断两个表达式是否相等。在上面的例子中,我们创建了两个表达式`expr1`和`expr2`,然后使用`Eq`函数判断它们是否相等,并将结果赋值给`eq`。最后,我们使用`print`函数打印了判断结果。 需要注意的是,SymPy库是一个符号计算库,可以进行符号运算和符号求解。如果你想使用SymPy库求解微分方程的解,并尝试利用matplotlib绘制函数图像,可以参考以下代码: ```python from sympy import symbols, Function, dsolve import matplotlib.pyplot as plt x = symbols('x') f = Function('f')(x) eq = f.diff(x) - f # 定义微分方程 f'(x) - f(x) = 0 sol = dsolve(eq) # 求解微分方程的解 print(sol) # 输出:f(x) = C1*exp(x) # 绘制函数图像 x_vals = range(-10, 10) y_vals = [sol.rhs.subs(x, val).evalf() for val in x_vals] plt.plot(x_vals, y_vals) plt.xlabel('x') plt.ylabel('f(x)') plt.title('Solution of the differential equation') plt.show() ``` 在上面的代码中,我们首先导入了`symbols`、`Function`和`dsolve`函数,以及`matplotlib.pyplot`模块。然后,我们使用`symbols`函数创建了一个符号变量`x`,并使用`Function`函数创建了一个未知函数`f`。接下来,我们定义了微分方程`eq`,其中`f.diff(x)`表示`f`的导数,`f`表示`f`本身。然后,我们使用`dsolve`函数求解微分方程的解,并将结果赋值给`sol`。最后,我们使用`plt.plot`函数绘制了函数图像,并使用`plt.xlabel`、`plt.ylabel`和`plt.title`函数设置了坐标轴标签和图像标题,最后使用`plt.show`函数显示图像。

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#外点法(能运行出来) import math import sympy import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D plt.ion() fig = plt.figure() ax = Axes3D(fig) def draw(x,index,M): # F = f + MM * alpha # FF = sympy.lambdify((x1, x2), F, 'numpy') Z = FF(*(X, Y,M)) ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, cmap='rainbow',alpha=0.5) ax.scatter(x[0], x[1], FF(*(x[0],x[1],M)), c='r',s=80) ax.text(x[0], x[1], FF(*(x[0],x[1],M)), 'here:(%0.3f,%0.3f)' % (x[0], x[1])) ax.set_zlabel('F') # 坐标轴 ax.set_ylabel('X2') ax.set_xlabel('X1') plt.pause(0.1) # plt.show() # plt.savefig('./image/%03d' % index) plt.cla() C = 10 # 放大系数 M = 1 # 惩罚因子 epsilon = 1e-5 # 终止限 x1, x2 = sympy.symbols('x1:3') MM=sympy.symbols('MM') f = -x1 + x2 h = x1 + x2 - 1 # g=sympy.log(x2) if sympy.log(x2)<0 else 0 g = sympy.Piecewise((x2-1, x2 < 1), (0, x2 >= 1)) # u=lambda x: alpha = h ** 2 + g ** 2 F = f + MM * alpha # 梯度下降来最小化F def GD(x,M,n): # F = f + M * alpha # delta_x = 1e-11 # 数值求导 # t = 0.0001 # 步长 e = 0.001 # 极限 # my_print(e) np.array(x) for i in range(15): t = sympy.symbols('t') grad = np.asarray( [sympy.diff(F, x1).subs([(x1, x[0]), (x2, x[1]),(MM,M)]), sympy.diff(F, x2).subs([(x1, x[0]), (x2, x[1]),(MM,M)])]) # print('g',grad) # print((x-t*grad)) # print(F.subs([(x1,(x-t*grad)[0]),(x2,(x-t*grad)[1])])) t = sympy.solve(sympy.diff(F.subs([(x1, (x - t * grad)[0]), (x2, (x - t * grad)[1]),(MM,M)]), t), t) print('t',t) x = x - t * grad print('x', x) # print('mmm',M) draw(x,n*10+i,M) # my_print(np.linalg.norm(grad)) # print(type(grad)) if (abs(grad[0]) < e and abs(grad[1]) < e): # print(np.linalg.norm(grad)) print('g', grad) break return list(x) pass x = [-0.5, 0.2] X = np.arange(0, 4, 0.25) Y = np.arange(0, 4,

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