quadratic_plot.py - master - pstoday71/quadratic_plot

quadratic_plot.py
104 строки3 KB
pstoday71
fix: support comma as decimal separator and add terminal output for roots and vertex
30 июл 2026, 17:14
30 июл 2026, 17:1409aa79b
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


def parse_float(s):
    """Парсинг float с поддержкой запятой и точки как десятичного разделителя."""
    s = s.replace(",", ".").strip()
    return float(s)


def main():
    # --- Ввод коэффициентов ---
    a = parse_float(input("Введите a: "))
    b = parse_float(input("Введите b: "))
    c = parse_float(input("Введите c: "))

    # --- Математика ---
    def func(x):
        return a * x**2 + b * x + c

    vertices = []  # (x, y) — корни и вершина для определения диапазона

    # Корни (пересечение с y=0)
    roots_x = []
    discriminant = None
    if a != 0:
        discriminant = b**2 - 4 * a * c
        if discriminant > 0:
            roots_x = [float((-b - np.sqrt(discriminant)) / (2 * a)),
                       float((-b + np.sqrt(discriminant)) / (2 * a))]
        elif discriminant == 0:
            roots_x = [float(-b / (2 * a))]
    elif b != 0:
        # Линейный случай: bx + c = 0
        roots_x = [float(-c / b)]

    # Вершина параболы
    x_vertex = None
    y_vertex = None
    if a != 0:
        x_vertex = float(-b / (2 * a))
        y_vertex = float(func(x_vertex))
        vertices.append((x_vertex, y_vertex))

    # --- Вывод информации в терминал ---
    print()
    if roots_x:
        for i, rx in enumerate(roots_x, 1):
            print(f"Корень {i}: x = {rx:.4f}")
    else:
        print("Корни: отсутствуют (D < 0)")

    if x_vertex is not None:
        extremum_type = "Минимум" if a > 0 else "Максимум"
        print(f"{extremum_type}: x = {x_vertex:.4f}, y = {y_vertex:.4f}")
    else:
        print("Экстремум: отсутствует (a = 0)")

    print()

    # --- Диапазон графика ---
    all_x = roots_x + [v[0] for v in vertices]
    if all_x:
        x_min = min(all_x) - 5
        x_max = max(all_x) + 5
    else:
        x_min, x_max = -10, 10
    x_vals = np.linspace(x_min, x_max, 500)
    y_vals = func(x_vals)

    # --- Построение ---
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))
    ax.plot(x_vals, y_vals, label=f"y = {a}x² + {b}x + {c}", linewidth=2)

    # Оси
    ax.axhline(0, color="black", linewidth=0.8)
    ax.axvline(0, color="black", linewidth=0.8)

    # Точки пересечения с y=0 (корни)
    for i, rx in enumerate(roots_x):
        label = f"Корень: ({rx:.2f}, 0)" if i == 0 else ""
        ax.plot(rx, 0, "go", markersize=9, label=label, zorder=5)

    # Вершина (мин/макс)
    if x_vertex is not None:
        extremum_label = "Минимум" if a > 0 else "Максимум"
        ax.plot(x_vertex, y_vertex, "r^", markersize=12,
                label=f"{extremum_label}: ({x_vertex:.2f}, {y_vertex:.2f})", zorder=5)

    ax.set_xlabel("x")
    ax.set_ylabel("y")
    ax.set_title(f"График функции y = {a}x² + {b}x + {c}")
    ax.legend()
    ax.grid(True, alpha=0.3)

    plt.tight_layout()
    plt.savefig("quadratic_plot.png", dpi=150)
    plt.show()

    print("\nГрафик сохранён в quadratic_plot.png")


if __name__ == "__main__":
    main()