Python 割线太长，尝试不使用y限制

我正在尝试使用python来自学calc的基础知识

我正在使用matplotlib pyplot跟踪函数曲线，然后从我指定的两点（p1和p2）绘制一条割线

我想我大部分的数学都还可以，但是如果我在Y轴上不使用极限（Y.min，Y.max of curve），那么割线有时会变得很长，并“压碎”我的曲线

我只是不确定限制直线的最佳数学方法是什么，这样它就不会超出曲线的最大或最小y值：

不设限制：

设置为曲线（Y.min，Y.max）的限制：

这是我的密码：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

ls = np.linspace(-2,2,100)
p1 = 2  #starts from zero
p2 = 50 #starts from zero

def draw_func(ls):
    x = ls
    y = x**2
    #y = (x**4-2*x**2+x)
    plt.plot(x,y)
    return y

x = ls
y = draw_func(ls)

x1 = x[p1]
x2 = x[p2]
y1 = y[p1]
y2 = y[p2]

m = (y2-y1) / (x2-x1)

delta_x = x2 - x1
delta_x = x1 + (delta_x/2)

b = y2 - y1
b = y1 + (b/2)

def draw_line(ls, m, b):
    x = ls
    y = (m * (x-delta_x)) + b
    plt.plot(x,y)

draw_line(ls, m, b)

plt.ylim(y.min(),y.max()) #This Is What I Was Hoping To Avoid

plt.show()

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可以计算曲线顶点的坐标。从起点到该x值画一条线，而不是继续整个范围。

您可以采取几种不同的方法

一种是只画一部分割线。您可以在任何地方对其进行求值，并过滤出比“主”曲线大或小得多的点，也可以计算更有限的范围对其进行求值

另一种方法是告诉matplotlib仅对“主”曲线进行自动缩放，而对另一条曲线不进行限制

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首先，我将以稍微不同的方式编写您的示例。你做事的方式没有问题，但我觉得这种风格更具可读性：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def main():
    x = np.linspace(-2,2,100)
    p1 = 2  #starts from zero
    p2 = 50 #starts from zero

    y1 = main_func(x)
    y2 = calculate_secant(x, y1, p1, p2)
    plot(x, y1, y2)
    plt.show()

def main_func(x):
    return x**2

def calculate_secant(x, y, p1, p2):
    points = [p1, p2]
    m, b = np.polyfit(x[points], y[points], 1)
    return m * x + b

def plot(x, y1, y2):
    plt.plot(x, y1)
    plt.plot(x, y2)

main()

我们将得到一个“缩小”的图，这是你不想要的：

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如果我们稍微更改

plot

函数，我们可以告诉matplotlib在绘制第二条直线时不要更改轴限制：

def plot(x, y1, y2):
    plt.plot(x, y1)
    plt.plot(x, y2, scalex=False, scaley=False)

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或者，我们可以从绿线中屏蔽出明显大于蓝线的点（关键点是下面的第三条线，其他点是相同的，并根据上下文给出：

y1 = main_func(x)
y2 = calculate_secant(x, y1, p1, p2)
y2[y2 < y1] = np.nan
plot(x, y1, y2)

y1=main_func（x）
y2=计算_正割（x，y1，p1，p2）
y2[y2

这将产生（可能不需要，可能需要）的副作用，即剪掉两条线交叉的左侧：