python基础教程:Python绘制正余弦函数图像的方法

本文介绍如何使用Python的matplotlib库绘制美观的正余弦函数图像。从基础绘图开始,逐步调整图表元素,包括颜色、线条样式、刻度标签、轴线位置和注释,最终得到符合初高中数学教科书风格的图像。同时,文章还详细解释了matplotlib中关键函数的用法。

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今天打算通过绘制正弦和余弦函数,从默认的设置开始,一步一步地调整改进,让它变得好看,变成我们初高中学习过的图象那样。通过这个过程来学习如何进行对图表的一些元素的进行调整。

  1. 简单绘图

matplotlib有一套允许定制各种属性的默认设置。你可以几乎控制matplotlib中的每一个默认属性:图像大小,每英寸点数,线宽,色彩和样式,子图(axes),坐标轴和网格属性,文字和字体属性,等等。

安装

pip install matplotlib

虽然matplotlib的默认设置在大多数情况下相当好,你却可能想要在一些特别的情形下更改一些属性。

pip install matplotlib

虽然matplotlib的默认设置在大多数情况下相当好,你却可能想要在一些特别的情形下更改一些属性。

from pylab import *
 
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256,endpoint=True)
C,S = np.cos(x), np.sin(x)
 
plot(x,C)
plot(x,S)
 
show()

show image在这里插入图片描述
02. 设置基本元素

这边的基本元素主要有几下几点:

线的颜色,粗细,和线型 刻度和标签 还有图例

代码比较简单,基本上在我的第一讲内容里都讲过了。

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
 
plt.figure(figsize=(10,6), dpi=80)
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256,endpoint=True)
C,S = np.cos(x), np.sin(x)
 
# 设置线的颜色,粗细,和线型
plt.plot(x, C, color="blue", linewidth=2.5, linestyle="-", label=r'$sin(x)$')
plt.plot(x, S, color="red", linewidth=2.5, linestyle="-", label=r'$cos(x)$')
 
# 如果觉得线条离边界太近了,可以加大距离
plt.xlim(x.min()*1.2, x.max()*1.2)
plt.ylim(C.min()*1.2, C.max()*1.2)
 
# 当前的刻度并不清晰,需要重新设定,并加上更直观的标签
plt.xticks([-np.pi, -np.pi/2, 0, np.pi/2, np.pi],
   [r'$-\pi$', r'$-\pi/2$', r'$0$', r'$+\pi/2$', r'$+\pi$'])
plt.yticks([-1,0,1
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