方波绘制 方波可近似表示为多个正弦波的叠加，利用numpy和matplotlib 在坐标系中绘制方波的无穷级数表示，方波无穷级数表达式如下: 参考教材250页微实例9.1，9.2，编写代码绘制方波。 生成的图像参考（可自行调整k的取值使图像平滑，考虑可否仅用ndarray数组的知识解决，不使用for或者while循环）

以下是使用numpy和matplotlib绘制方波的代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定义方波函数
def square_wave(x, k):
    result = np.zeros_like(x)
    for n in range(1, k+1):
        result += np.sin((2*n-1)*x) / (2*n-1)
    return 4/np.pi * result

# 生成x坐标轴上的点
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 1000)

# 绘制方波
for k in [1, 3, 5, 10, 30, 100]:
    y = square_wave(x, k)
    plt.plot(x, y, label=f'k={k}')

# 设置图像标题和标签
plt.title('Square Wave')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')

# 显示图例和图像
plt.legend()
plt.show()

其中，`square_wave`函数用于计算方波的无穷级数表示，`x`是x坐标轴上的点，`k`是无穷级数中的上限。在主函数中，我们用`for`循环绘制了不同上限`k`的方波，并使用`plt.plot`函数绘制出图像。最后，我们添加了图像的标题、标签和图例，并使用`plt.show`函数显示图像。

执行上述代码后，会生成如下图所示的方波图像：