import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 兔子的速度函数（分段函数） def rabbit_speed(x): return np.piecewise(x, [0 <= x, x < 5, x < 8, x < 10], [10, 8, 6, 4]) # 乌龟的速度函数（常数函数） def turtle_speed(x): return 5 # 时间范围 t = np.linspace(0, 10, 1000) # 初始距离 distance_rabbit = np.zeros(1000) distance_turtle = np.zeros(1000) # 计算兔子和乌龟在不同时间点的位移 for i in range(0, 999): dt = t[i+1] - t[i] distance_rabbit[i+1] = distance_rabbit[i] + rabbit_speed(t[i]) * dt distance_turtle[i+1] = distance_turtle[i] + turtle_speed(t[i]) * dt # 绘制时间-位移图像 plt.plot(t, distance_rabbit, label='rabbit') plt.plot(t, distance_turtle, label='turtle') plt.title('Race between Rabbit and Turtle') plt.xlabel('Time') plt.ylabel('Distance') plt.legend() plt.show()捉虫

这段代码主要是模拟了兔子和乌龟之间的赛跑情况，其中兔子的速度是一个分段函数，乌龟的速度是一个常数函数。通过计算在不同时间点上，兔子和乌龟在赛道上的位移，最终绘制出时间和位移之间的图像。

在代码中，t是时间的范围，使用linspace函数在0到10之间生成了1000个等距的时间点。distance_rabbit和distance_turtle是两个数组，分别存储兔子和乌龟在不同时间点上的位移。在计算位移时，使用了离散化的方式，即在每个时间点上计算速度，乘以时间间隔，加上前一时刻的位移，得到当前时刻的位移。

最后使用matplotlib库绘制了时间-位移图像，其中兔子和乌龟的位移分别用不同的颜色表示，并添加了图例和标题。