x^2+8x-32+2ln1.5=0 用Python代码绘制图像,给出三种python代码
时间: 2024-09-22 18:09:38 浏览: 49
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题目要求我们画出函数 \( f(x) = x^2 + 8x - 32 + 2\ln(1.5) \) 的图像,并提供三种不同的Python代码实现。由于这个方程不是标准图形库可以直接绘制的简单函数,我们需要利用numpy计算函数值,然后通过matplotlib库进行可视化。
以下是三种不同的Python代码示例:
**方法一:直接使用numpy和matplotlib**
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义函数
def func(x):
return x**2 + 8*x - 32 + 2*np.log1p(1.5)
# 创建x轴范围
x_values = np.linspace(-20, 20, 400)
y_values = func(x_values)
# 绘制图像
plt.plot(x_values, y_values)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('f(x)')
plt.title('Function f(x) = x^2 + 8x - 32 + 2ln(1.5)')
plt.grid(True)
plt.show()
```
**方法二:使用SymPy库求解并绘制**
如果你需要对更复杂的函数表达式进行分析,可以使用SymPy库:
```python
from sympy import symbols, plot, log
x = symbols('x')
func = x**2 + 8*x - 32 + 2*log(1 + 0.5)
plot_expression = plot(func, (x, -20, 20))
plot_expression.show()
```
**方法三:使用Scipy优化包找到零点,然后绘图**
如果需要找出方程的根,可以用Scipy中的optimize模块:
```python
import numpy as np
from scipy.optimize import root
from scipy.interpolate import interp1d
import matplotlib.pyplot as plt
def equation_to_plot(x):
return x**2 + 8*x - 32 + 2 * np.log1p(1.5)
x = np.linspace(-20, 20, 400)
y = equation_to_plot(x)
solution = root(equation_to_plot, 0) # 仅作为例子,这不一定能找到精确的根
x_interpolated = np.linspace(solution.x[0] - 5, solution.x[0] + 5, 1000)
y_interpolated = interp1d([solution.x[0]], [equation_to_plot(solution.x[0])])(x_interpolated)
plt.plot(x, y, label='Original function')
plt.scatter(solution.x[0], equation_to_plot(solution.x[0]), color='red', label='Zero point')
plt.plot(x_interpolated, y_interpolated, 'r--', label='Interpolated around zero')
plt.legend()
plt.show()
```
以上每种方法都会生成一个描绘给定函数图像的图表。
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