要编写一个程序来绘制函数的导数图像,你可以使用Python的matplotlib库。以下是一个简单的示例代码,展示了如何绘制一个函数的原函数图像及其一阶和二阶导数图像:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
确定坐标轴
plt.xlim((-3, 3))
plt.ylim((-70, 150))
确定函数的x,y值
x1 = np.linspace(-3, 3.5, 100)
def y1(x1):
return 3*x13 + 2*x12 + x1 + 4
一阶导数的x,y值
x2 = x1
def y2(x2):
return 9*x22 + 4*x2 + x2
二阶导数的x,y值
x3 = x1
def y3(x3):
return 18*x3 + 4
绘制原函数图像
plt.plot(x1, y1(x1), 'r-', linewidth=1, label='f(x)')
绘制一阶导数图像
plt.plot(x2, y2(x2), 'g--', linewidth=1, label="f'(x)")
绘制二阶导数图像
plt.plot(x3, y3(x3), 'b-', linewidth=0.8, label="f''(x)")
在图上添加文字注释
plt.text(-2.8, y1(3), 'f(x)=3x^3 + 2x^2 + x + 4')
显示图例
plt.legend()
显示图像
plt.show()
```
代码解释:
导入库
`matplotlib.pyplot` 用于绘制图像。
`numpy` 用于数值计算。
设置坐标轴
`plt.xlim((-3, 3))` 和 `plt.ylim((-70, 150))` 分别设置x轴和y轴的范围。
定义函数及其导数
`y1(x1)` 是原函数。
`y2(x2)` 是一阶导数。
`y3(x3)` 是二阶导数。
绘制图像
`plt.plot(x1, y1(x1), 'r-', linewidth=1, label='f(x)')` 绘制原函数图像,红色实线。
`plt.plot(x2, y2(x2), 'g--', linewidth=1, label="f'(x)")` 绘制一阶导数图像,绿色虚线。
`plt.plot(x3, y3(x3), 'b-', linewidth=0.8, label="f''(x)")` 绘制二阶导数图像,蓝色实线。
添加文字注释
`plt.text(-2.8, y1(3), 'f(x)=3x^3 + 2x^2 + x + 4')` 在图上添加原函数的注释。
显示图例
`plt.legend()` 显示图例。
显示图像
`plt.show()` 显示图像。
你可以根据需要修改函数形式和坐标轴范围,以适应不同的函数和展示需求。