numpy求導數

# 直線運動問題
# 對於f(X) = x**2

def f(x):
    return x**2

plt.figure(figsize = (12,6))
n = np.linspace(-10,10,num = 50)
plt.plot(n,f(n))
plt.xlim(-11,11)
plt.ylim(-10,110)

# 選中曲線上兩個點，m(2,4)，n(5,25)
plt.plot([2,5],[4,25],color = 'r')
print('直線斜率為%.2f' % ((25-4)/(5-2)))
print('-------')

# 求m的導數

x_m = 2
y_m = f(x_m)
plt.plot(n,f(n))
plt.xlim(1,7)
plt.ylim(1,49)

for i in range(4,0,-1):
    plt.plot([x_m,x_m + i],[y_m,f(x_m + i)],color = 'r')
    print('直線斜率為%.2f' % ((f(x_m + i)-y_m)/(x_m + i-x_m)))

# f(x) = x**2
# 原始點 m,f(m)
# 增量為i,直線終點 → m+i,f(m+i)
# 斜率 → (f(m+i)-f(m))/i

def ds(xm,n):
    '''
    該函數為求f(x) = x**2的導數
    xm：m點的x值
    n：m點x往右偏移的距離
    函數最后導出 → m點與m偏移n距離后點的連線的斜率
    '''
    y1 = f(xm)
    y2 = f(xm+n)
    return (y2-y1)/n

for i in np.linspace(1,0,num = 1000,endpoint = False):
    print('偏移%.2f個單位距離時，斜率為：%.5f' % (i,ds(2,i)))
# 斜率為4
# 切線函數為：y = 4*x - 4

# 圖示

n = np.linspace(-10,10,num = 50)
plt.plot(n,f(n))
plt.xlim(-11,11)
plt.ylim(-10,110)

plt.scatter(2,4)
plt.plot(n,4*n - 4)
# m點切線