Python 函数绘图及函数图像微分与积分

Python  /  管理员 发布于 7年前   265

前言

在学校太闲，就写了这个程序，可以绘制函数图像，并且可以绘制其导函数图像和不定积分的图像，效果非常不错。

效果图

说明

1，程序无法绘制复数图像，若函数返回一个复数，将自动取模作为函数值进行绘制。

2，函数的表达式支持Python所有内置函数和math库，time库，random库的函数（要求函数返回的是数字）。

3，@(“g(x)”)和$(“g(x)”)是g(x)的导函数和不定积分的固定格式，其中g(x)是被微函数的表达式或者被积函数的表达式，”g(x)”或者'g(x)'表示它是个表达式而不是数字，若不加引号将无法正常微积分。

4，具体使用方法请看效果图，并理解代码。

代码

# Python 3.ximport turtlefrom random import *from math import *from time import *def draw():  turtle.pencolor(random(), random(), random())  global n, sf  n = 0  sf = 0  while n > width / (-2 * zoom):    f = evale(express, n)    drawf(n, f)    n -= (1 / zoom)  n = 0  sf = 0  while n < width / (2 * zoom):    f = evale(express, n)    drawf(n, f)    n += (1 / zoom)def drawf(n, f):  if n == 0 or isnan(f.real):    turtle.penup()  else:    turtle.pendown()  if isnan(f.real):    f = 0  elif n.imag != 0:    f = abs(f)  if hight / -zoom < f.real < hight / zoom:    turtle.goto(n * zoom, f.real * zoom)def drawxy():  turtle.clear()  turtle.pencolor(0, 0, 0)  turtle.penup()  turtle.goto(0, 0)  turtle.pendown()  turtle.goto(width / -2, 0)  turtle.goto(width / 2, 0)  turtle.goto(0, 0)  turtle.goto(0, hight / 2)  turtle.goto(0, hight / -2)def format(s):  s = s.replace("^","**")  s = s.replace("@","differentiate")  s = s.replace("$","integral")  return sdef evale(s, n):  x = n  try:    return eval(s)  except BaseException:    return nandef differentiate(s):  dx = 0.1 / zoom  f1 = evale(s, n)  df = evale(s, n + dx) - f1  return df / dxdef integral(s):  global sf  dx = copysign(1 / zoom, n)  f1 = evale(s, n)  df = (f1 + evale(s, n + dx)) / 2  sf = sf + df * dx  return sfdef rezoom(n):  global zoom  zoom = n  drawxy()  draw()zoom = eval(input("zoom = "))width = 1280hight = 720turtle.setup(width, hight)turtle.hideturtle()turtle.delay(0)turtle.pensize(2)drawxy()while True:  express = format(input("f(x) = "))  draw()  while True:    i = input(": ")    if i == "break":      break    else:      try:        print(eval(i))      except BaseException:        print("Input error.")

注意

这个程序使用Python 3.x，若需要Python 2.x的程序，请自行修改。

以上这篇Python 函数绘图及函数图像微分与积分就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。