Визуализация данных двумерной и трёхмерной графикой

Цель работы: приобретение практических навыков по построению графиков с помощью Модуля  matplotlib.

Задание к работе

Изучить методический материал по теме Сысоев М.В.  «Программирование для "нормальных" с нуля на языке Python», см. Глава 6.

Часть 1. Постройте график функции (Приложение 1)

Часть 2. Для построенного в рамках Части 1 графика измените:

 • цвет линии;

• тип линии и маркеров;

• шаг выборки данных.

• Введите сетку.

• Сохраните полученный график в файл, опробуйте сохранять файл в разных форматах: png, pdf, jpg, eps

Часть 3. Постройте семейство функций на одном графике различными цветами:

– степенные многочлены с целыми степенями от 1 до 6 на отрезке [−1;1];

2. синусоиды y = sin(ωt) с частотами ω = 2π, ω = 3π, ..., ω = 8π на отрезке t ∈ [−1;1];

– синусоиды y = sin(2πt + φ0) с начальными фазами φ0 = 0, φ0 = π/6, ..., φ0 = 5π/6 на отрезке t ∈ [−1;1];

– логарифмические функции log2(x), ln(x) и log10(x) на отрезке x ∈ [1;10];

– гиперболические функции sh(x), ch(x) и th(x) на отрезке x ∈ [−10;10], для их вычисления воспользуйтесь их выражением через экспоненту.

Часть 4. Для построенного в Части 3 графика

Сделайте сетку и легенду.

Перестройте графики так, чтобы каждая кривая располагалась на одном графике с помощью команды subplot, легенду уберите, а её текст переместите в название соответствующего графика.

Графики расположите на полотне:

• в одни столбец;

• в два столбца;

 • в 3 столбца;

• в одну строку.

Перестройте графики из задания каждый в своём окне. Сделайте так, чтобы эти графики автоматически сохранялись каждый в свой файл.

Часть 5. Постройте круговую диаграмму, которая показывала бы доли от общего числа студентов вашей группы, сдавших сессию на:

– одни пятёрки,

– пятёрки и четвёрки,

– с тройками, но без задолжностей,

–  с задолжностями, сумевших в итоге пересдать,

– несдавших и отчисленных (если такие имеются).

Часть 6. Постройте закрашенную контурную диаграмму и трёхмерный график для функций двух переменных, определённых в прямоугольной области x ∈ [−3;3], y ∈ [−3;3] (Приложение 2)

Содержание отчета

1.     Постановка задачи

2.     Описание входных/выходных данных

3.     Алгоритм решения

4.     Результат тестирования программы

5.     Код программы, с комментариями