【Python】 指数関数をグラフで図示

■指数関数

a が1ではない正の定数（a > 0、a ≠ 1）のとき、
a を底とする指数関数は以下の通り

■例題

以下の問題をpythonを使ってグラフを表示させる

問題1

問題2

■使用するライブラリとメソッド

今回使用するライブラリおよびメソッドを下表に示す。

ライブラリメソッド概要
numpyarange(開始値, 終了値, 値の間隔)開始値から終了値（未満）までのデータを値の間隔で配列に格納する。
※グラフを図示するときは便宜上、xの値を等間隔に設定する。
pyplotplot(x軸方向の値, y軸方向の値)グラフを図示（作成）するメソッド
pyplotaxhline(y = 値, color = “色”)x(横)軸方向に値を設定し、グラフに図示する。
※y=0とし、補助線を作成する。
pyplotaxvline(x = 値, color = “色”)y(縦)軸方向に値を設定し、グラフに図示する。
※x=0とし、補助線を作成する。
pyplotshow()グラフを表示する。

■サンプルコード

# -*- Coding:UTF-8 -*-
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt


# グラフを作成する関数
def MakeGraph(a:int) -> None:
    ########## 2次関数をグラフに図示 ##########
    # 2次関数のxを便宜上、0.1間隔で　-3 < x < 3 の範囲を指定
    xmin = -3
    xmax = 3
    xinterval = 0.1
    x = np.arange(xmin, xmax, xinterval)

    # yを算出
    y = a ** x

    # グラフを作成
    plt.plot(x,y)

    ########## グラフにx軸,y軸（0）を図示 ##########
    # 補助線（0）を作成　[axhline：水平　axvline:垂直]
    plt.axhline(y = 0, color = "gray")
    plt.axvline(x = 0, color = "gray")
    ############################################

    # グラフを表示
    plt.show()

# メイン処理
if __name__ == '__main__':
    # 問題1：y = 2 ** x のグラフ作成
    a = 2
    MakeGraph(a)

    # 問題2：y = (1/2)**2 のグラフ作成
    a = 1 / 2
    MakeGraph(a)

■実行結果

問題1

問題2

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