Minicurso de Python para Matemática

5 Gráficos

A matplotlib é uma biblioteca Python livre e gratuita para a visualização de dados. É muito utilizada para a criação de gráficos estáticos, animados ou iterativos. Aqui, vamos introduzir alguma de suas ferramentas básicas para gráficos.

Usualmente, importamos a biblioteca com

⬇

1import matplotlib.pyplot as plt

5.1 Gráfico de uma função

A função matplotlib.pyplot.plot(x,y) pode ser usada para criarmos gráficos, onde x e y são numpy.arrays que fornecem os pontos cartesianos ${\{(x_i,y_i)\}}_i$ a serem plotados. Por exemplo,

⬇

1import numpy as np

2import matplotlib.pyplot as plt

3x = np.linspace(-np.pi, np.pi)

4y = np.cos(x)

5plt.plot(x,y)

6plt.show()

produz um esboço do gráfico da função $y=\cos (x)$ no intervalo $[-\pi ,\pi ]$. Consulte a Figura 1.

Observação 5.1.1.(Galeria de exemplos)

matplotlib é uma poderosa ferramenta para a visualização de gráficos. Consulte a galeria de exemplos no seu site oficial

https://matplotlib.org/stable/gallery/index.html

Exercício 5.1.1.

Crie um esboço do gráfico de cada uma das seguintes funções no intervalo indicado:

1. a)

   $y=\cos (x)$, $\left[\mathrm{0,2}\pi \right]$

2. b)

   $y=x^2-x+1$, $[-\mathrm{2,2}]$

3. c)

   $y=\mathrm{tg}\left(\frac{\pi }{2}x\right)$, $(-\mathrm{1,1})$

Resposta

Resposta 0.

a)

⬇

1import numpy as np

2import matplotlib.pyplot as plt

3x = np.linspace(0, 2*np.pi)

4y = np.cos(x)

5plt.plot(x, y, ls='--')

6plt.show()

b)

⬇

1import numpy as np

2import matplotlib.pyplot as plt

3x = np.linspace(-2, 2)

4plt.plot(x, x**2-x+1, color='red')

5plt.grid()

6plt.show()

c)

⬇

1import numpy as np

2import matplotlib.pyplot as plt

3x = np.linspace(-1, 1)

4y = np.tan(np.pi/2*x)

5plt.plot(x, y)

6plt.ylim(-10, 10)

7plt.xlabel('x')

8plt.ylabel('y')

9plt.grid()

10plt.show()

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