用Manim在图形和坐标轴上画线条

最新推荐文章于 2025-03-16 20:05:02 发布

Yasen.M

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分类专栏： Manim数学建模 python画图数学文章标签：算法 python 平面 python动画 Manim conda

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用Manim在图形和坐标轴上画线条

.画图像函数的切线

angle_of_tangent(x, graph, dx=1e-08)

angle_of_tangent(x, graph, dx=1e-08)是 Manim 中用于计算图形在给定点的切线角度的函数。以下是对该函数参数的解释：

参数说明

x:
- 这是你想要计算切线角度的 x 坐标。在这个坐标处，函数会计算函数图形的切线。
graph:
- 这是一个函数图形对象，通常是通过 Axes 类的 plot 方法生成的。这个图形对象是你希望找出切线的曲线。
dx (默认值为 1e-08):
- 这是一个很小的数值，用于计算斜率。dx 在这里表示一个非常小的增量。通过在 x 的坐标上增加和减少 dx，可以通过有限差分法来计算在该点的导数（切线的斜率）。具体来说，它会使用公式：

$slope=\frac{ f(x+dx)−f(x−dx)}{2⋅dx}$

这个方法可以有效地给出 x 处的斜率，从而帮助计算出切线的角度。

返回值

该函数会计算并返回切线的角度，通常用弧度表示，可以在图形的画图和动画中使用，以展示切线在给定点的方向。

示例：

from manim import *  
import numpy as np  

class ParabolaTangentWithAxes000(Scene):  
    def construct(self): 
        # 创建坐标轴  
        ax = Axes(  
            x_range=[-5, 5, 1],  
            y_range=[-1, 13, 1],  
            axis_config={"color": BLUE},  
        )  
        
        # 定义抛物线曲线  
        curve = ax.plot(lambda x: x**2, color=GREEN)  
        # 添加坐标轴和抛物线到场景中  
        self.add(ax, curve)   
        # 设置切线的 x 坐标