| Python 基于积分原理计算定积分并可视化数值积分计算的动画过程 | 您所在的位置：网站首页 › python积分画图 › Python 基于积分原理计算定积分并可视化数值积分计算的动画过程 |
Python 基于积分原理计算定积分并可视化数值积分计算的动画过程
文章目录 一、问题描述
二、代码实现1. \text { 并基于积分原理计算 } \int_{0}^{1} x^{3}+1 \text { 的值 }代码语言：javascript复制def func(x):
return x ** 3 + 1
down = 0
upper = 1
interval = np.linspace(start=down, stop=upper, num=100)
result = 0
for i in range(0, len(interval) - 1):
left = interval[i]
right = interval[i + 1]
width = right - left
height = func(left)
area = width * height
result += area
print(f"{result:.2f}")结果如下：  取 50 个矩形计算数值积分的时候，已经可以得到 1.24 的结果。 2.\text { }可视化积分的动画过程导入需要的依赖库： 代码语言：javascript复制import numpy as np import matplotlib.path as path import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.patches as patches from IPython.display import HTML from matplotlib.animation import FuncAnimation import warnings warnings.filterwarnings("ignore")其中，numpy 用来生成点数据，path 是用来生成路径，patches 通过路径连接绘制图像。 更新函数如下： 代码语言：javascript复制# 更新函数 def update(frame): global points, verts, codes # x轴间隔距离 每个bin dx = (interval[1] - interval[0]) / bins points = np.append(points, [[frame, func(frame)]], axis=0) verts = np.append(verts, [[frame, 0], [frame, func(frame)], [frame+dx, func(frame)], [frame+dx, 0]], axis=0) ln[0].set_data(list(zip(*points))) codes.extend([path.Path.MOVETO] + [path.Path.LINETO] * 3) barpath = path.Path(verts, codes) patch = patches.PathPatch(barpath, facecolor='blue', edgecolor='yellow', alpha=0.6) ax.add_patch(patch) return patch, ln[0]初始化 fig 对象与 FuncAnimation 启动动画： 代码语言：javascript复制fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 4), dpi=100) ax.axis(interval) global points, verts, codes codes = [] verts = np.empty((0, 2), np.float64) points = np.empty((0, 2), np.float64) plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['Times New Roman'] plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False ln = plt.plot([], [], 'ro') # 设置坐标轴刻度标签的大小 plt.tick_params(axis='x', direction='out', labelsize=12, length=3.6) plt.tick_params(axis='y', direction='out', labelsize=12, length=3.6) # x y 轴标签 标题 字体设置 plt.xlabel("x", fontdict={"size": 16, "weight": "bold", "color": "black"}) plt.ylabel("f(x)", fontdict={"size": 16, "weight": "bold", "color": "black"} ) plt.grid(alpha=0.48, ls=":") # FuncAnimation动画 传入fig对象、更新函数 frames anim = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(*interval[:2], bins), )Python代码跑起来，如下所示：  在这里插入图片描述
|
【本文地址】
公司简介
联系我们