Python是一種流行的編程語言,在數據分析、機器學習和科學計算方面有著廣泛的應用。在處理數學問題時,Python也是一個非常強大的工具。積分是數學中的一個重要概念,我們可以用Python來畫積分的圖像。
import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 定義函數f(x) def f(x): return np.sin(x) + np.cos(x) # 定義積分函數 def integrate(f, a, b, n): dx = (b - a)/n x = np.linspace(a, b, n+1) y = f(x) y_right = y[1:] y_left = y[:n] area = np.sum(dx*(y_right+y_left)/2) return area # 計算積分值 a = 0 b = np.pi/2 n = 100 result = integrate(f, a, b, n) print("積分結果為:", result) # 畫圖 x = np.linspace(a, b, n+1) y = f(x) fig, ax = plt.subplots(figsize=(8,6)) ax.plot(x,y,'b',lw=2) ax.fill_between(x,0,y,alpha=.1) ax.set_xlabel('x',fontsize=18) ax.set_ylabel('y',fontsize=18) ax.set_title(r"$\int_a^b f(x)dx=$"+str(result),fontsize=18) ax.tick_params(labelsize=14) ax.text(0.05, 1.7, r"$f(x) = \sin(x)+\cos(x)$", fontsize=18) plt.show()
首先,我們定義了要積分的函數 f(x),這里使用了 NumPy 庫中的sin()和cos()函數來構造一個簡單的函數。然后,我們用自己編寫的積分函數 integrate() 計算積分的數值結果,并將其打印出來。最后,我們使用 Matplotlib 庫來畫出積分的圖像,包括函數曲線、積分區域和積分結果標注等。
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