绘制一个包含正弦曲线和余弦曲线的图表

学习目标:

绘制一个包含正弦曲线和余弦曲线的图表,具体要求如下:
(1) 正弦曲线的样式:红色、线宽为1.0;
(2) 余弦曲线的样式:蓝色、线宽为1.0,透明度为0.5;
(3) x轴的刻度标签为“-π”、 “-π/2”、 “0”、 “π/2”、 “-π”;
(4) 在x=1、y=np.cos(1)的位置添加指向型注释文本;
(5) 为正弦曲线和余弦曲线封闭起来的区域填充绿色,透明度为0.25.


绘制所需函数:

函数用处
plt.plot绘制折线图
plt.title绘制图表标题
plt.xticks绘制x轴的刻度标签
plt.yticks绘制y轴的刻度标签
plt.legend绘制图例
plt.grid绘制网格
plt.annotate绘制指向型注释文本
plt.fill_between图表样式美化(填充颜色)

代码如下:

# 导入模块
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 显示中文
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 准备数据
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256, endpoint=True)  
y_cos, y_sin = np.cos(x), np.sin(x)

# 绘制折线图
plt.plot(x, y_cos, color='blue', lw=1.0, alpha=0.5)
plt.plot(x, y_sin, color='red', lw=1.0)

# 绘制标签(标签名为:Cos & Sin)
plt.title('Cos & Sin', loc='center')

# 绘制刻度标签()
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, -0.5, 0, 0.5, 1]) 

#绘制图例和网格
plt.legend(['余弦','正弦'])
plt.grid(visible=True, lw=0.3)

#添加指向性注释标签(xy是坐标位置,xytext是放置文本的位置,arrowprops是样式)
plt.annotate("在这里", xy=(1, np.cos(1)), xytext=(1.0, 0.7), arrowprops=dict(arrowstyle='->'))

# 4.图表样式美化(填充颜色)
plt.fill_between(x, y_cos, y_sin, y_cos > y_sin, facecolor='green', alpha=0.25)  

plt.show()

最终效果如下:

在这里插入图片描述

绘制包含正弦曲线余弦曲线图表时,通常需要使用数据可视化工具或编程语言中的形库。这里简述一种基本步骤: 1. **选择软件或库**: - 使用Excel或Google Sheets可以手动绘制,输入函数公式并调整参数。 - 如果是编程,如Python(matplotlib, seaborn或Plotly)、Matlab、R(ggplot2)等都是不错的选择。 2. **定义坐标轴**: - 确定X轴代表时间或其他连续值(比如角度),Y轴表示曲线的高度(弦或余弦值)。 3. **创建数据**: - 对于正弦曲线,使用`y = sin(x)`,其中x是范围内的角度或时间点。 - 对于余弦曲线,使用`y = cos(x)`。 4. **绘制曲线**: - 在所选库中,创建一个新的图表,添加两条线,一条正弦曲线一条余弦曲线。将x值作为数据系列,y值为对应的sin(x)cos(x)。 5. **设置样式标题**: - 可以调整线条颜色、宽度,给图表添加标签、标题例说明。 6. **显示图表**: - 执行绘命令或保存图表以便查看。 **示例Python代码(matplotlib)**: ```python import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 创建x值数组 x = np.linspace(0, 2*np.pi, 400) # 计算余弦值 y_sin = np.sin(x) y_cos = np.cos(x) # 创建形并设置坐标轴 plt.figure() plt.plot(x, y_sin, label='弦', color='blue') plt.plot(x, y_cos, label='余弦', color='red') # 添加标题 plt.xlabel('角度') plt.ylabel('幅度') plt.title('余弦曲线对比') plt.legend() # 显示图表 plt.show() ```
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