SymPy 平滑 sympy 绘图

在本文中，我们将介绍如何使用 SymPy 绘图函数进行平滑处理。

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SymPy 简介

SymPy 是一个用于符号计算的 Python 库。它允许我们进行符号计算、数学公式解析和绘图。SymPy 提供了众多的绘图函数，例如绘制函数、绘制曲线和绘制散点图等。在这里，我们将重点介绍如何使用 SymPy 的绘图函数进行平滑处理。

使用 SymPy 绘制平滑曲线

在开始之前，首先需要确保已经正确安装了 SymPy。可以使用以下指令进行安装：

!pip install sympy

接下来，我们将使用 SymPy 绘图函数创建一条曲线，并对其进行平滑处理。以下是一个简单的示例：

from sympy import symbols, sin, plot

# 创建一个符号变量
x = symbols('x')

# 定义一个函数
f = sin(x)

# 绘制曲线
p = plot(f, (x, -10, 10), show=False)

# 平滑处理
p.smooth()

# 显示图像
p.show()

在上面的代码中，我们首先创建了一个符号变量 x，然后定义了一个函数 f，该函数为 $\sin(x)$ 。接着，我们使用 plot 函数绘制了曲线，并将 show 参数设为 False 以隐藏图像的显示。最后，我们调用 smooth 函数对曲线进行平滑处理，并使用 show 函数显示图像。

这样，我们就可以得到一条平滑的曲线图。

SymPy 绘制多个平滑曲线

除了绘制单个的平滑曲线，SymPy 还允许我们绘制多个平滑曲线并进行比较。以下是一个示例：

from sympy import symbols, sin, cos, plot

# 创建一个符号变量
x = symbols('x')

# 定义两个函数
f = sin(x)
g = cos(x)

# 绘制曲线
p1 = plot(f, (x, -10, 10), show=False)
p2 = plot(g, (x, -10, 10), show=False)

# 平滑处理
p1.smooth()
p2.smooth()

# 显示图像
p1.show()
p2.show()

在上面的代码中，我们首先创建了一个符号变量 x，然后定义了两个函数 f 和 g，分别为 $\sin(x)$ 和 $\cos(x)$ 。接着，我们使用 plot 函数绘制了这两条曲线，并将 show 参数设为 False 以隐藏图像的显示。最后，我们分别对这两条曲线进行平滑处理，并使用 show 函数显示图像。