Python 使用 Matplotlib 绘制 z=(x + 1)^y 的曲面图

在 Python 中，可以使用 `matplotlib` 库和 `numpy` 库来显示 `z=(x + 1)^y` 的曲面。以下是实现该功能的代码： ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 生成 x 和 y 的值 x = np.linspace(0, 6, 100) y = np.linspace(0, 6, 100) # 生成网格点坐标矩阵 X, Y = np.meshgrid(x, y) # 计算 z 的值 Z = (X + 1) ** Y # 创建一个三维图形 fig = plt.figure() # 添加一个子图，设置为三维投影 ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # 绘制曲面图 surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis') # 设置坐标轴标签 ax.set_xlabel('X') ax.set_ylabel('Y') ax.set_zlabel('Z') # 设置图形 ax.set_title('Surface plot of z = (x + 1)^y') # 添加颜色条 fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5) # 显示图形 plt.show() ``` ### 代码解释 1. **导入必要的库**：使用 `numpy` 来生成数据，`matplotlib` 中的 `pyplot` 用于绘图，`mpl_toolkits.mplot3d` 中的 `Axes3D` 用于创建三维图形。 2. **生成数据**：使用 `numpy` 的 `linspace` 函数生成 `x` 和 `y` 的值，范围是 0 到 6，然后使用 `meshgrid` 函数生成网格点坐标矩阵。 3. **计算 `z` 的值**：根据公式 `z=(x + 1)^y` 计算 `z` 的值。 4. **创建三维图形**：使用 `plt.figure()` 创建一个图形对象，使用 `fig.add_subplot(111, projection='3d')` 添加一个三维子图。 5. **绘制曲面图**：使用 `ax.plot_surface()` 函数绘制曲面图，并使用 `cmap='viridis'` 设置颜色映射。 6. **设置坐标轴标签和**：使用 `set_xlabel()`、`set_ylabel()` 和 `set_zlabel()` 设置坐标轴标签，使用 `set_title()` 设置图形。 7. **添加颜色条**：使用 `fig.colorbar()` 添加颜色条。 8. **显示图形**：使用 `plt.show()` 显示图形。 ######[AI问答 | 632点数解答 | 2026-02-15 14:18:20]