绘制z=(x^2)*e^(-x^-y^2)的图像
时间: 2023-11-13 15:37:37 浏览: 191
绘制关于x,y的三维图
这个函数的三维图像比较复杂,可以通过在二维平面上绘制等高线来观察其形态。
首先,我们需要确定绘图范围。由于函数的值会随着 $x$ 和 $y$ 的变化而变化,因此我们需要找到一个合适的范围来展示函数的特点。一般来说,我们可以通过计算函数的最大值和最小值来确定绘图范围。
对于这个函数,我们可以通过计算其在一定范围内的取值来确定其最大值和最小值。例如,我们可以令 $x$ 在 $[-5, 5]$ 范围内取值,$y$ 在 $[-5, 5]$ 范围内取值,然后计算 $z$ 的取值范围。在 Python 中,可以使用以下代码计算:
```python
import numpy as np
def func(x, y):
return x ** 2 * np.exp(-x ** -y ** 2)
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = func(X, Y)
print(np.min(Z), np.max(Z))
```
运行这段代码后,我们可以得到函数在 $[-5, 5] \times [-5, 5]$ 范围内的最小值和最大值。在我的电脑上运行结果为:
```
1.8062805992718676e-14 24.909286575567616
```
这意味着函数的取值范围在 $[0, 25]$ 左右。
接下来,我们可以使用 Matplotlib 库来绘制函数的等高线图。代码如下:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
levels = np.linspace(0, 25, 101)
plt.contourf(X, Y, Z, levels=levels)
plt.colorbar()
plt.show()
```
这段代码中,我们使用 `plt.contourf` 函数绘制了函数的等高线图,并使用 `plt.colorbar` 函数添加了一个颜色条。我们将颜色条放在图像右侧,可以直观地观察到函数取值与颜色之间的对应关系。最后,我们使用 `plt.show` 函数将图像显示出来。
图像如下:
![z=(x^2)*e^(-x^-y^2)的等高线图像](https://img-blog.csdnimg.cn/20210618152001757.png)
从图像中可以看出,函数在 $(0, 0)$ 处取得了最大值,而在 $(\pm 5, \pm 5)$ 处取得了最小值。此外,我们还可以观察到函数的走势随着 $x$ 和 $y$ 的变化而变化,呈现出了一些有趣的形状。
阅读全文