使用Matplotlib绘制正弦和余弦函数曲线

news2025/1/13 7:29:29

前言

在数据可视化领域，Matplotlib是一个功能强大的Python库，它允许用户创建各种静态、交互式和动画图形。本文将引导您通过一个简单的示例，学习如何使用Matplotlib绘制正弦和余弦函数曲线。

第一步：导入必要的库：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

第二步：生成数据：

x = np.linspace(0, 10, 1000)

使用NumPy的linspace函数，我们生成了一个包含1000个在0到10之间均匀分布的数值的数组。

y = np.sin(x)

计算数组x中每个元素的正弦值，得到正弦函数数据。

z = np.cos(x)

同样地，计算数组x中每个元素的余弦值，得到余弦函数数据。

第三步：设置图形和绘制曲线：

plt.figure(figsize=(10, 6))

创建一个新的图形窗口，并设置其大小。

plt.plot(x, y, label='$\sin(x)$', color='red', linewidth=3)

绘制正弦函数曲线，设置标签、颜色和线宽。

plt.plot(x, z, label='$\cos(x)$')

第四步：设置坐标轴和图例：

plt.xlabel("Time (s)")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.title("Sine and Cosine Functions")
plt.ylim(-1.2, 1.2)

设置x轴和y轴的标签，图形的标题，以及y轴的范围。同时，添加图例以标识不同的曲线。

plt.legend()

显示图例。

第五步：展示图形：

plt.show()

执行此命令后，将展示我们绘制的正弦和余弦函数曲线图形。

运行上述代码，您将得到一张展示正弦和余弦函数曲线的图表。如果一切顺利，您将看到两条曲线在指定的x值范围内波动。

代码总和

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x=np.linspace(0,10,1000)
#用NumPy中的linspace函数生成一个包含1000个在0到10之间均匀分布的数值的数组，并将其赋值给x
y=np.sin(x)    
#计算数组x中每个元素的正弦值

z=np.cos(x)    
#计算数组x中每个元素的余弦值

plt.figure(figsize=(10,6))    
#创建一个新的图形窗口，并设置其大小为宽10英寸、高6英寸

plt.plot(x,y,label='$sin(x)$',color='red',linewidth=3)
#绘制x和y数组对应的曲线，设置曲线的标签为sin(x)，颜色为红色，线宽为3

plt.plot(x,z,label='$cos(x)$')
绘制x和z数组对应的曲线，设置曲线的标签为cos(x)，颜色为默认颜色

plt.xlabel("Time(s)")    
#设置x轴的标签为"Time(s)"

plt.ylabel("Volt")    
#设置y轴的标签为"Volt"

plt.title("PyPlot First Example")
#设置图形的标题为"PyPlot First Example"

plt.ylim(-1.2,1.2)   
#置y轴的范围为-1.2到1.2

plt.legend()   
#显示图例，其中包含每条曲线的标签

plt.show()    
#显示绘制的图形

大家记得看注释中的详细解释~