用Python（matplotlib）绘制切线图

Question

今天我决定在考试前写一个简单的Python程序来练习。首先，我想画出正弦和余弦图表，这并不太难。但后来，我决定挑战自己并画出切线图表。

import pylab as p

x= p.arange(-1.0,1.0,0.1)
y= (p.sin(2*p.pi*x)) / (p.cos(2*p.pi*x))

p.plot(x,y,'g-',lw=1)
p.show()

它返回......嗯......这个：

正如你所看到的，它看起来更像是ECK图而不是切线图。有人知道问题出在哪里吗？

- Szczepenson

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尝试减小步长。 - M4rtini

基本上，Python试图在给定一组点的情况下绘制连续的图形，但切线并非在任何地方都是连续的。您应该特别注意处理不连续点（pi/2, 3pi/2 ...），或者只绘制点而不连接它们的线。 - Manuel Pena

Answer 1

如果您增加x中的点数，

import pylab as p
import numpy as np
x = p.linspace(-1.0, 1.0, 1000)
y = (p.sin(2 * p.pi * x)) / (p.cos(2 * p.pi * x))
p.plot(x, y, 'g-', lw=1)
p.show()

你会得到类似这样的东西： 注意，y轴范围变得非常大。由于范围太大，Matplotlib无法显示正切曲线中的小值。可以通过忽略渐近线附近的极大值来改进绘图。使用Paul's workaround处理渐近线。

import pylab as p
import numpy as np
x = p.linspace(-1.0, 1.0, 1000)
y = (p.sin(2 * p.pi * x)) / (p.cos(2 * p.pi * x))

tol = 10
y[y > tol] = np.nan
y[y < -tol] = np.nan

p.plot(x, y, 'g-', lw=1)
p.show()

你得到

- unutbu

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谢谢你，又提供了一个很好的解决方案，我会完美地通过考试的 ;) - Szczepenson

@Szczepenson：祝你好运！ - unutbu

Answer 2

import pylab as p

x= p.arange(-1.0,1.0,0.01)  # <- 0.01 step size.
y= (p.sin(2*p.pi*x)) / (p.cos(2*p.pi*x))
# y = p.tan(2*p.pi*x)
p.plot(x,y,'g-',lw=1)
p.ylim([-4, 4]) # <- Restricting the ylim so we don't see the ~inf values. 
p.show()

如果您不设置ylim，结果将是这样的（值会趋近于无穷大）。 如果设置了ylim，结果如下所示。

- M4rtini

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非常感谢，我之前不知道ylim()，它真的很有用！ - Szczepenson