【Python】関数のグラフを出力してみよう【プログラミングで数学】

Python

2021.02.212021.08.06

こんにちは、くれあです。

この記事ではPythonでグラフを出力するプログラムを紹介します。

どんなプログラムができるか？

是非参考にしてみて下さい！前回のPython関連の記事はこちらです！

プログラミングを勉強してみたい！という方は、是非こちらも参考にしてください(^^)

SymPyを使って1次関数のグラフを出力する

事前に、開発環境でSymPyをインストールしておきます。

pip install sympy

ターミナルやコマンドプロンプトでコマンドを入れてインストールを実行しましょう。

Pythonの環境構築がない場合、

それを作っておく必要もありますがそこまで面倒ではないのでトライしてみてください！

Python公式でも環境構築についてガイドしてくれています。

まずは簡単な関数のグラフを出力してみましょう。

import sympy

sympy.var('x')
y = 3*x + 2
sympy.plot(y, (x, -5, 5), ylabel = "y")

solve関数で解きたい方程式の解を返します。

今回の場合、1次関数\(y=3x+2\)のグラフが出力されます。

1次関数のグラフが返されます。

import sympy

f = 3*x + 2
g = x**2 - 3 * x + 2
p = sympy.plot(f, g, (x, -4, 8), legend = True, show = False)
p[1].line_color = "red"
p.show()

solve関数で解きたい方程式の解を返します。

今回の場合2次関数\(y=x^2-3x+2\)のグラフが出力されます。

2次関数のグラフが返されます。

「p[1].line_color = “red”」で2次関数のグラフを赤色に色分けできます。

import sympy

sympy.var('x')
y = sympy.exp(-x**2)
sympy.plot(y, (x, -5, 5), ylabel = "y")

少し複雑なグラフもサクッと出力できました。

この場合、ガウス関数\(y=exp(-x^2)\)のグラフが出力されます。

基本的な数式の書き方さえ抑えておけば、

自由に見たい関数のグラフを出力することができます。

皆さんも好きな関数のグラフの出力をPythonで実行してみてくださいね！