数学 - Python - 関連しながら変化する世界 - 簡単な関数 - 関数とそのグラフ - 1次関数とそのグラフ(絶対値、場合分け)

数学読本〈2〉
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学習環境

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• MyScript Nebo - MyScript(iPad アプリ(iOS))
• 参考書籍
  • Pythonからはじめる数学入門 (楽天ブックス(Kobo) Yahoo!)
  • JavaScriptリファレンス 第6版 (楽天ブックス(Kobo) Yahoo!)
  • インタラクティブ・データビジュアライゼーション (楽天ブックス(Kobo) Yahoo!)

数学読本〈2〉簡単な関数/平面図形と式/指数関数・対数関数/三角関数 (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第5章(関連しながら変化する世界 - 簡単な関数)、5.1(関数とそのグラフ)、1次関数とそのグラフの問5の解答を求めてみる。

5. 
   
   1. 
      
   2. 
      
      $\begin{array}{}x\le \; <!--\; less-than\; or\; equal\; to\; -->-1\\ y=-\left(x-1\right)-\left(-\left(x+1\right)\right)\\ =-x+1+x+1\\ =2\\ -1\le \; <!--\; less-than\; or\; equal\; to\; -->x\le \; <!--\; less-than\; or\; equal\; to\; -->1\\ y=-\left(x-1\right)-\left(x+1\right)\\ =-x+1-x-1\\ =-2x\\ x\ge \; <!--\; greater-than\; or\; equal\; to\; -->1\\ y=\left(x-1\right)-\left(x+1\right)\\ =-2\end{array}$

      グラフ。
   3. 
      

コード

Python 3

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

print('5.')

x = symbols('x')
ys = [abs(x - 1),
      abs(x - 1) - abs(x + 1),
      (abs(x) + x) / 2]

for i, y in enumerate(ys, 1):
    print(f'({i})')
    pprint(y)
    print()

p = plot(*ys, show=False, legend=True)
colors = ['red', 'green', 'blue', 'brown', 'purple', 'orange']

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

p.show()
p.save('sample5.png')

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

C:\Users\...>py -3 sample6.py
5.
(1)
│x - 1│

(2)
│x - 1│ - │x + 1│

(3)
x   │x│
─ + ───
2    2 


C:\Users\...>