Python で数学グラフを表示してみる

Jupyter を使ってやってみます。

べき乗

$y=x^5$

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def exponentiation(x):
    a = 5
    return x**a  # xのa乗

x = np.linspace(0, 10)
y = exponentiation(x)  # y = f(x)

plt.plot(x, y)
plt.xlabel("x", size=14)
plt.ylabel("y", size=14)
plt.grid()
plt.show()

平方根

$y=\sqrt x$

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def square_root(x):
    return np.sqrt(x)  # xの正の平方根

x = np.linspace(0, 100)
y = square_root(x)  # y = f(x)

plt.plot(x, y)
plt.xlabel("x", size=14)
plt.ylabel("y", size=14)
plt.grid()
plt.show()

多項式

$y=4x^3+3x^2+2x+1$

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def polynomial(x):
    return 4*x**3 + 3*x**2 + 2*x +1

x = np.linspace(-10, 10)
y = polynomial(x)  # y = f(x)

plt.plot(x, y)
plt.xlabel("x", size=14)
plt.ylabel("y", size=14)
plt.grid()
plt.show()

三角関数

$y=\sin x$
$y=\cos x$
$y=\tan x$

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def sin(x):
    return np.sin(x)   # sin(x)

def cos(x):
    return np.cos(x)   # cos(x)

def tan(x):
    return np.tan(x)   # tan(x)

x = np.linspace(-2*np.pi, 2*np.pi)  # xの範囲を指定
y_sin = sin(x)
y_cos = cos(x)
y_tan = tan(x)/np.pi/10

plt.plot(x, y_sin, label="sin")
plt.plot(x, y_cos, label="cos")
plt.plot(x, y_tan, label="tan")
plt.legend()

plt.xlabel("x", size=14)
plt.ylabel("y", size=14)
plt.grid()
plt.show()