数学 - Python - 微分積分学 - 微分法 - 関数のグラフ、平方、累乗(べき乗)、絶対値

微分積分学
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  • Pythonからはじめる数学入門 (楽天ブックス Yahoo!)
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微分積分学 (ちくま学芸文庫) (吉田 洋一(著)、筑摩書房)のI.(微分法)、演習問題 I.、1、2、3、4の解答を求めてみる。

1. 
   
   $\begin{array}{l}y=x\left(2+x\right)\\ x\le \; <!--\; less-than\; or\; equal\; to\; -->-\frac{1}{2}\\ y=-2x-1\\ x\ge \; <!--\; greater-than\; or\; equal\; to\; -->-\frac{1}{2}\\ y=2x+1\end{array}$

   各関数のグラフ。

コード

Python 3

#!/usr/bin/env python3
from sympy import pprint, symbols, sqrt, plot, Rational

print('1.')

x = symbols('x')
fs = [(sqrt(1 - x ** 2), (-1, 1)),
      (x ** Rational(1, 2), (0, 5)),
      (2 * x + x ** 2, (-5, 5)),
      (abs(2 * x + 1), (-5, 5))]

for f, _ in fs:
    pprint(f)
    print()
p = plot(*[(f, (x, x1, x2)) for f, (x1, x2) in fs],
         ylim=(-5, 5),
         legend=True, show=False)
colors = ['red', 'green', 'blue', 'brown', 'orange',
          'purple', 'pink', 'gray', 'skyblue', 'yellow']


for o, color in zip(p, colors):
    o.line_color = color

p.show()
p.save('sample1.png')

入出力結果(Bash、cmd.exe(コマンドプロンプト)、Terminal、Jupyter(IPython))

C:\Users\...>py sample1.py
1.
   ________
  ╱      2 
╲╱  1 - x  

√x

 2      
x  + 2⋅x

│2⋅x + 1│


c:\Users\...>