python已知三个点画抛物线方程
时间: 2024-10-11 22:15:30 浏览: 10
在Python中,如果你想要通过三个点来确定一条二次函数(也就是抛物线)的方程,通常使用的是三点式公式,也称为最小二乘法。这种方法假设这三点不在同一直线上。抛物线的一般形式是y = ax^2 + bx + c,其中a、b和c分别是系数。
假设有三个点 (x1, y1),(x2, y2),(x3, y3):
1. 首先,计算矩阵 A 和 b:
```
A = [[x1**2, x1, 1],
[x2**2, x2, 1],
[x3**2, x3, 1]]
b = [y1, y2, y3]
```
2. 然后,解这个线性方程组找到 a, b, c 的值,可以使用numpy库的linalg.solve()函数:
```python
import numpy as np
coefficients = np.linalg.solve(A, b)
a, b, c = coefficients[0], coefficients[1], coefficients[2]
```
3. 抛物线方程就是 `y = a * x^2 + b * x + c`。
相关问题
python实现抛物线插值法
抛物线插值法是一种用于数据拟合的方法,可以通过已知的数据点推导出一个抛物线方程,从而在数据点之间进行插值。以下是用 Python 实现抛物线插值法的示例代码:
```python
import numpy as np
# 定义已知点的横纵坐标
x = np.array([1, 2, 3])
y = np.array([3, 4, 1])
# 计算二次项系数
a = (y[2] - y[1]) / ((x[2] - x[1]) * (x[2] - x[0])) - (y[1] - y[0]) / ((x[1] - x[0]) * (x[2] - x[0]))
b = (y[1] - y[0]) / (x[1] - x[0]) - a * (x[0] + x[1])
c = y[0] - a * x[0] * x[0] - b * x[0]
# 定义插值点
xi = 1.5
# 计算插值点的纵坐标
yi = a * xi * xi + b * xi + c
print("插值点的纵坐标为:", yi)
```
这段代码计算了已知三个点的横纵坐标,然后通过求解二次方程系数来得到抛物线方程。最后,计算插值点的纵坐标。你可以根据需要修改已知点的横纵坐标和插值点的横坐标。
抛物线法 python
抛物线是一种二次函数,可以用以下公式表示:
y = a*x^2 + b*x + c
其中,a、b、c为常数,x为自变量,y为因变量。
如果我们已知抛物线上的三个点(x1, y1),(x2, y2),(x3, y3),可以通过解方程组求出a、b、c的值,进而得到该抛物线的函数式。具体做法如下:
1. 根据三个点列出三个方程:
y1 = a*x1^2 + b*x1 + c
y2 = a*x2^2 + b*x2 + c
y3 = a*x3^2 + b*x3 + c
2. 解方程组,求出a、b、c的值。这里可以使用高斯消元法等方法求解,也可以使用Python中的numpy工具包中的linalg.solve()函数求解。
3. 代入函数式,得到抛物线的函数式。
下面是一个使用numpy工具包实现抛物线拟合的例子:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 已知三个点
x1, y1 = 1, 2
x2, y2 = 2, 4
x3, y3 = 3, 6
# 构造方程组
A = np.array([[x1**2, x1, 1], [x2**2, x2, 1], [x3**2, x3, 1]])
B = np.array([y1, y2, y3])
# 求解方程组
a, b, c = np.linalg.solve(A, B)
# 生成抛物线上的点
x = np.linspace(0, 4, 100)
y = a*x**2 + b*x + c
# 绘制图像
plt.plot(x, y)
plt.scatter([x1, x2, x3], [y1, y2, y3], color='red')
plt.show()
```
运行结果如下图所示:
![parabola](https://img-blog.csdn.net/20180415151306915?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaHVhbmdfMTg2NTIwNTk4/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/75)