用python实现直线随着函数图形上的某点随着角度转动

在Python中，可以使用matplotlib库来创建动态图，例如让一条直线跟随函数图像上某个点的变化而旋转。这通常通过改变直线上两个端点的角度来实现，然后结合matplotlib的事件处理机制如`FuncAnimation`。

首先，你需要定义一个函数生成图形，并在其中选择一个点。然后，你可以定义一个线段的起点和终点，这两个点会随点的位置变化而变化。下面是一个简化的示例：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.animation import FuncAnimation

# 定义一个简单的正弦曲线
def func(x):
    return np.sin(x)

# 初始化动画的一些参数
fig, ax = plt.subplots()
line, = ax.plot([], [], lw=2)  # 创建空线段
point, = ax.plot([], [])  # 创建标记点
angle = 0  # 初始角度
x_data, y_data = [], []  # 存储点的数据

# 更新函数
def update(frame):
    nonlocal angle, x_data, y_data
    
    # 随机选取函数图像上的一个点
    x = np.random.uniform(0, 2 * np.pi)
    y = func(x)
    
    # 计算新的线段端点坐标
    x1, y1 = x - 1, y - 1  # 线段的一个固定端点
    x2, y2 = x + 1, y + 1  # 另一端点按角度旋转
    line.set_data([x1, x2], [y1, y2])  # 更新线段
    point.set_data([x, x], [y, y])   # 更新标记点位置
    
    # 更新角度
    angle += 0.01  # 角度增加，每帧改变一点
    rotation_matrix = np.array([[np.cos(angle), -np.sin(angle)],
                                [np.sin(angle), np.cos(angle)]])
    new_x1, new_y1 = np.dot(rotation_matrix, [x1 - x, y1 - y]) + x
    new_x2, new_y2 = np.dot(rotation_matrix, [x2 - x, y2 - y]) + x
    line.set_transform(rotation_from_axes((new_x1, new_y1), (new_x2, new_y2)))  # 更新旋转变换
    
    x_data.append(x)
    y_data.append(y)
    return line,

# 创建动画
ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.arange(0, 5*np.pi, 0.01), blit=True)

plt.show()