给出python画出z = (x − 2)^2 + (y − 2)^2 + 4的函数图像的全部代码

在Python中，我们可以使用matplotlib库来绘制二维函数图像，例如Z=f(x,y) = (x - 2)^2 + 4。以下是完整的代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# 定义函数
def function(x, y):
    return (x - 2)**2 + (y - 2)**2 + 4

# 创建等差数组
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = x

# 使用meshgrid创建笛卡尔网格
X, Y = np.meshgrid(x, y)

# 计算Z值
Z = function(X, Y)

# 创建3D图形
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制三维曲面
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis', edgecolor='none')

# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(-5, 5)
ax.set_ylim(-5, 5)
ax.set_zlim(0, 15)

# 显示图例
plt.title('Z = (x - 2)^2 + (y - 2)^2 + 4')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.show()

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在PyTorch中，你可以使用`matplotlib`库来绘制三维图形，例如U = x^2 + y^2 + z^2。首先，你需要安装`matplotlib`，如果尚未安装，可以使用`pip install matplotlib`命令。下面是一个简单的示例代码：

import torch
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# 创建x, y, z的网格数据
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = X**2 + Y**2 + Z**2  # 将z替换为实际的Z值

# 使用PyTorch计算张量版本的数据
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
Z_tensor = torch.tensor(Z).to(device)

# 创建3D图并绘制曲面
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.plot_surface(X, Y, Z_tensor, cmap='viridis')

# 显示图像
plt.title('U = x^2 + y^2 + z^2')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
plt.show()

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import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import fsolve

# 定义方程
def equation(x):
    return x**2 + 8*x - 32 + 2 * np.log(1.5)

# 解方程找到零点，假设有一个实根
root = fsolve(equation, 0)[0]  # 使用fsolve寻找解，默认从0开始搜索

# 创建x值范围
x_values = np.linspace(-20, 20, 400)  # 非常宽的区间以便看到整个函数

# 计算对应y值
y_values = equation(x_values)

# 绘制图像
plt.figure()
plt.plot(x_values, y_values)
plt.axhline(y=0, color='black', linestyle='--')  # 添加水平线表示y轴
plt.axvline(x=root, color='red', linestyle='--')  # 标注零点
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('f(x)')
plt.title('Function Graph of x^2 + 8x - 32 + 2ln(1.5)')
plt.grid(True)
plt.show()