写数学表达式

用matplotlib编写数学表达式的介绍。

通过将子集tex标记放在一对美元符号（$）中，可以在任何matplotlib文本字符串中使用它。

注意，您不需要安装tex，因为matplotlib提供了自己的tex表达式解析器、布局引擎和字体。布局引擎是对Donald Knuth的tex中布局算法的一个相当直接的改编，因此质量相当好（Matplotlib还提供了 usetex 用于那些希望调用tex生成文本的用户的选项（请参见 Latex 文本渲染 ）

任何文本元素都可以使用数学文本。您应该使用原始字符串（在引号前面加上 'r' ，并用美元符号（$）将数学文本包围起来，就像在tex中一样。常规文本和数学文本可以在同一字符串中交错。MathText可以使用dejavu sans（默认）、dejavu serif、计算机现代字体（来自（la）tex）。 STIX 字体（的设计目的是与时间很好地混合），或您提供的Unicode字体。可以使用自定义变量选择MathText字体 mathtext.fontset （见 使用样式表和RCPARAM自定义Matplotlib ）

下面是一个简单的例子：

# plain text
plt.title('alpha > beta')

生成“α>β”。

鉴于此：

# math text
plt.title(r'$\alpha > \beta$')

生成“：mathmpl:alpha>beta”。

注解

MathText应该放在一对美元符号（$）之间。为了便于显示货币值，例如“100.00美元”，如果整个字符串中存在一个美元符号，它将以美元符号逐字显示。这是普通tex的一个小变化，在普通tex中，非数学文本中的美元符号必须转义（“\$”）。

注解

虽然美元符号（$）对内的语法旨在类似于tex，但外部的文本则不是。尤其是字符，例如：

# $ % & ~ _ ^ \ { } \( \) \[ \]

在TeX的数学模式之外有特殊的含义。因此，这些字符的行为将因时间而异 rcParams["text.usetex"] (default: False) . 见 usetex tutorial 更多信息。

下标和上标

要制作下标和上标，请使用 '_' 和 '^' 符号：

r'$\alpha_i > \beta_i$'

\[\阿尔法·贝塔\]

要正确显示多字母下标或上标，应将它们放在大括号中 {{...}} ：：

r'$\alpha^{ic} > \beta_{ic}$'

\[\阿尔法^{ic}>\beta{ic}\]

有些符号会自动将其子/上标放在运算符下方和上方。例如，写下 从 到 你可以这样做：

r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$'

\[\总和i=0 ^ \ infty x_i\]

分数、二项式和堆积数

分数、二项式和堆积数字可以用 \frac{{}}{{}} ， \binom{{}}{{}} 和 \genfrac{{}}{{}}{{}}{{}}{{}}{{}} 命令，分别为：

r'$\frac{3}{4} \binom{3}{4} \genfrac{}{}{0}{}{3}{4}$'

生产

\[\frac{3}{4}\binom{3}{4}\genfrac{}{0pt}{3}{4}\]

分数可以任意嵌套：

r'$\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}$'

生产

\[\压裂5-\压裂1 x 4\]

请注意，在分数周围放置括号和括号需要特别小心。以明显的方式进行操作会产生太小的括号：

r'$(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4})$'

\[（\frac 5-\frac 1 x 4）\]

解决方法是在括号前面加上 \left 和 \right 通知解析器这些括号包含整个对象。：：

r'$\left(\frac{5 - \frac{1}{x}}{4}\right)$'

\[\左（\frac 5-\frac 1 x 4 \右）\]

激进分子

自由基可以用 \sqrt[]{{}} 命令。例如：：

r'$\sqrt{2}$'

\[\qRT { 2 }\]

任何底座都可以（可选）安装在方括号内。请注意，基必须是简单表达式，并且不能包含分数或子/上标等布局命令：

r'$\sqrt[3]{x}$'

\[\qRT [3] {x}\]

字体

默认字体为 斜体字 数学符号。

注解

可以使用更改此默认值 rcParams["mathtext.default"] (default: 'it') . 这很有用，例如，通过将其设置为 regular .

要更改字体，例如以罗马字体书写“sin”，请将文本括在字体命令中：

r'$s(t) = \mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$'

\[s（t）=\mathcal a \mathrm sin（2\omega t）\]

更方便的是，许多用罗马字体排版的常用函数名都有快捷方式。所以上面的表达式可以写成：

r'$s(t) = \mathcal{A}\sin(2 \omega t)$'

\[s（t）=\mathcal a \sin（2 \omega t）\]

这里“s”和“t”是斜体字体的变量（默认），“s in”是罗马字体，振幅“a”是书法字体。在上面的示例中注意书法 A 被压入 sin . 您可以使用间距命令在它们之间添加一点空白：

r's(t) = \mathcal{A}\/\sin(2 \omega t)'

\[s（t）=\mathcal{A}\，\sin（2\omega t）\]

所有字体的可用选项包括：

命令	结果
\mathrm{Roman}
\mathit{Italic}
\mathtt{Typewriter}
\mathcal{CALLIGRAPHY}

当使用 STIX 字体，您还可以选择：

命令	结果
\mathbb{blackboard}
\mathrm{\mathbb{blackboard}}
\mathfrak{Fraktur}
\mathsf{sansserif}
\mathrm{\mathsf{sansserif}}

还有五个全局“字体集”可供选择，它们是使用 mathtext.fontset 参数在 matplotlibrc .

dejavusans ：DejaVu Sans公司

dejavuserif ：DejaVu衬线

cm ：现代计算机（TeX）

stix ：STIX（与时代完美融合）

stixsans ：STIX无衬线

此外，您可以使用 \mathdefault{{...}} 或它的别名 \mathregular{{...}} 使用MathText之外的常规文本所用的字体。这种方法有很多局限性，最显著的是可用符号要少得多，但是使数学表达式与绘图中的其他文本很好地混合是很有用的。

自定义字体

mathtext还提供了一种为数学使用自定义字体的方法。这种方法使用起来相当棘手，应该被视为仅针对患者用户的实验性功能。通过设置 rcParams["mathtext.fontset"] (default: 'dejavusans') 到 custom ，然后可以设置以下参数，这些参数控制要用于特定数学字符集的字体文件。

参数	相对应
mathtext.it	\mathit{{}} 或默认斜体
mathtext.rm	\mathrm{{}} 罗马（直立）
mathtext.tt	\mathtt{{}} 打字机（单空间）
mathtext.bf	\mathbf{{}} 粗斜体字
mathtext.cal	\mathcal{{}} 书法的
mathtext.sf	\mathsf{{}} 无衬线

每个参数都应设置为fontconfig字体描述符（如“尚未写入的字体”一章中所定义）。

使用的字体应该有一个Unicode映射，以便找到任何非拉丁字符，如希腊语。如果要使用自定义字体中不包含的数学符号，可以设置 rcParams["mathtext.fallback"] (default: 'cm') 要么 'cm' ， 'stix' 或 'stixsans' 这将导致mathtext系统在自定义字体中找不到特定字符时使用替代字体中的字符。

请注意，Unicode中指定的数学glyph随着时间的推移而发展，许多字体的mathText位置可能不正确。

口音

重音命令可以在任何符号之前添加重音。有些表格有长的和短的。

命令	结果
\acute a or \'a
\bar a
\breve a
\ddot a or \''a
\dot a or \.a
\grave a or \`a
\hat a or \^a
\tilde a or \~a
\vec a
\overline{abc}

此外，还有两种特殊的重音符号可自动调整为以下符号的宽度：

命令	结果
\widehat{xyz}
\widetilde{xyz}

在小写字母I和J上加重音符号时应小心。注意以下内容 \imath 用于避免I:上的多余点：

r"$\hat i\ \ \hat \imath$"

\[\我\ \ \hat \imath\]

符号

您还可以使用大量的tex符号，如 \infty ， \leftarrow ， \sum ， \int .

Lower-case Greek

α \alpha	β \beta	χ \chi	δ \delta	ϝ \digamma	ε \epsilon
η \eta	γ \gamma	ι \iota	κ \kappa	λ \lambda	μ \mu
ν \nu	ω \omega	ϕ \phi	π \pi	ψ \psi	ρ \rho
σ \sigma	钍 \tau	θ \theta	υ \upsilon	ε \varepsilon	ϰ \varkappa
φ \varphi	ϖ \varpi	ϱ \varrho	ς \varsigma	ϑ \vartheta	ξ \xi
ζ \zeta

Upper-case Greek

Δ \Delta	Γ \Gamma	Λ \Lambda	Ω \Omega	Φ \Phi	Π \Pi	Ψ \Psi	Σ \Sigma
Θ \Theta	Υ \Upsilon	Ξ \Xi	℧ \mho	∇ \nabla

Hebrew

ℵ \aleph

ℶ \beth

ℸ \daleth

ℷ \gimel

Delimiters

/ /	[ [	⇓ \Downarrow	⇑ \Uparrow	‖ \Vert	\backslash
↓ \downarrow	⟨ \langle	⌈ \lceil	⌊ \lfloor	⌞ \llcorner	⌟ \lrcorner
⟩ \rangle	⌉ \rceil	⌋ \rfloor	⌜ \ulcorner	↑ \uparrow	⌝ \urcorner
\vert	{ \{{	\|	} \}	] ]	|

大符号

⋂ \bigcap	⋃ \bigcup	⨀ \bigodot	⨁ \bigoplus	⨂ \bigotimes	⨄ \biguplus
⋁ \bigvee	⋀ \bigwedge	∐ \coprod	∫ \int	∮ \oint	∏ \prod
∑ \sum

标准函数名

公共关系 \Pr	arccos公司 \arccos	阿尔辛 \arcsin	阿克坦 \arctan	精氨酸 \arg	余弦 \cos
科什 \cosh	童床 \cot	科思 \coth	csc公司 \csc	度 \deg	det公司 \det
昏暗的 \dim	EXP \exp	gcd公司 \gcd	高阶模 \hom	因弗 \inf	克尔 \ker
lg公司 \lg	林 \lim	liminf公司 \liminf	利姆苏 \limsup	自然对数 \ln	日志 \log
最大值 \max	闽 \min	秒 \sec	罪 \sin	辛尼 \sinh	啜饮 \sup
棕褐色的 \tan	谭 \tanh

二进制运算和关系符号

≎ \Bumpeq	⋒ \Cap	⋓ \Cup	≑ \Doteq
⨝ \Join	⋐ \Subset	⋑ \Supset	⊩ \Vdash
⊪ \Vvdash	≈ \approx	≊ \approxeq	∗ \ast
≍ \asymp	϶ \backepsilon	∽ \backsim	⋍ \backsimeq
⊼ \barwedge	∵ \because	≬ \between	○ \bigcirc
▽ \bigtriangledown	△ \bigtriangleup	◀ \blacktriangleleft	▶ \blacktriangleright
⊥ \bot	⋈ \bowtie	⊡ \boxdot	⊟ \boxminus
⊞ \boxplus	⊠ \boxtimes	∙ \bullet	≏ \bumpeq
∩ \cap	⋅ \cdot	∘ \circ	≗ \circeq
≔ \coloneq	≅ \cong	∪ \cup	⋞ \curlyeqprec
⋟ \curlyeqsucc	⋎ \curlyvee	⋏ \curlywedge	† \dag
⊣ \dashv	‡ \ddag	⋄ \diamond	÷ \div
⋇ \divideontimes	≐ \doteq	≑ \doteqdot	∔ \dotplus
⌆ \doublebarwedge	≖ \eqcirc	≕ \eqcolon	≂ \eqsim
⪖ \eqslantgtr	⪕ \eqslantless	≡ \equiv	≒ \fallingdotseq
⌢ \frown	≥ \geq	≧ \geqq	⩾ \geqslant
≫ \gg	⋙ \ggg	⪺ \gnapprox	≩ \gneqq
⋧ \gnsim	⪆ \gtrapprox	⋗ \gtrdot	⋛ \gtreqless
⪌ \gtreqqless	≷ \gtrless	≳ \gtrsim	∈ \in
⊺ \intercal	⋋ \leftthreetimes	小于 \leq	≦ \leqq
⩽ \leqslant	⪅ \lessapprox	⋖ \lessdot	⋚ \lesseqgtr
⪋ \lesseqqgtr	≶ \lessgtr	≲ \lesssim	≪ \ll
⋘ \lll	⪹ \lnapprox	≨ \lneqq	⋦ \lnsim
⋉ \ltimes	∣ \mid	⊧ \models	∓ \mp
⊯ \nVDash	⊮ \nVdash	≉ \napprox	≇ \ncong
≠ \ne	≠ \neq	≠ \neq	≢ \nequiv
≱ \ngeq	≯ \ngtr	∋ \ni	≰ \nleq
≮ \nless	∤ \nmid	∉ \notin	∦ \nparallel
⊀ \nprec	≁ \nsim	⊄ \nsubset	⊈ \nsubseteq
⊁ \nsucc	⊅ \nsupset	⊉ \nsupseteq	⋪ \ntriangleleft
⋬ \ntrianglelefteq	⋫ \ntriangleright	⋭ \ntrianglerighteq	⊭ \nvDash
⊬ \nvdash	⊙ \odot	⊖ \ominus	⊕ \oplus
⊘ \oslash	⊗ \otimes	∥ \parallel	⟂ \perp
⋔ \pitchfork	± \pm	≺ \prec	⪷ \precapprox
≼ \preccurlyeq	≼ \preceq	⪹ \precnapprox	⋨ \precnsim
≾ \precsim	∝ \propto	⋌ \rightthreetimes	≓ \risingdotseq
⋊ \rtimes	∼ \sim	≃ \simeq	∕ \slash
⌣ \smile	⊓ \sqcap	⊔ \sqcup	⊏ \sqsubset
⊏ \sqsubset	⊑ \sqsubseteq	⊐ \sqsupset	⊐ \sqsupset
⊒ \sqsupseteq	⋆ \star	⊂ \subset	⊆ \subseteq
⫅ \subseteqq	⊊ \subsetneq	⫋ \subsetneqq	≻ \succ
⪸ \succapprox	≽ \succcurlyeq	≽ \succeq	⪺ \succnapprox
⋩ \succnsim	≿ \succsim	⊃ \supset	⊇ \supseteq
⫆ \supseteqq	⊋ \supsetneq	⫌ \supsetneqq	∴ \therefore
X \times	⊤ \top	◁ \triangleleft	⊴ \trianglelefteq
≜ \triangleq	▷ \triangleright	⊵ \trianglerighteq	⊎ \uplus
⊨ \vDash	∝ \varpropto	⊲ \vartriangleleft	⊳ \vartriangleright
⊢ \vdash	∨ \vee	⊻ \veebar	∧ \wedge
≀ \wr

箭头符号

⇓ \Downarrow	⇐ \Leftarrow	⇔ \Leftrightarrow	⇚ \Lleftarrow
⟸ \Longleftarrow	⟺ \Longleftrightarrow	⟹ \Longrightarrow	↰ \Lsh
⇗ \Nearrow	⇖ \Nwarrow	⇒ \Rightarrow	⇛ \Rrightarrow
↱ \Rsh	⇘ \Searrow	⇙ \Swarrow	⇑ \Uparrow
⇕ \Updownarrow	↺ \circlearrowleft	↻ \circlearrowright	↶ \curvearrowleft
↷ \curvearrowright	⤎ \dashleftarrow	⤏ \dashrightarrow	↓ \downarrow
⇊ \downdownarrows	⇃ \downharpoonleft	⇂ \downharpoonright	↩ \hookleftarrow
↪ \hookrightarrow	⇝ \leadsto	← \leftarrow	↢ \leftarrowtail
↽ \leftharpoondown	↼ \leftharpoonup	⇇ \leftleftarrows	↔ \leftrightarrow
⇆ \leftrightarrows	⇋ \leftrightharpoons	↭ \leftrightsquigarrow	↜ \leftsquigarrow
⟵ \longleftarrow	⟷ \longleftrightarrow	⟼ \longmapsto	⟶ \longrightarrow
↫ \looparrowleft	↬ \looparrowright	↦ \mapsto	⊸ \multimap
⇍ \nLeftarrow	⇎ \nLeftrightarrow	⇏ \nRightarrow	↗ \nearrow
↚ \nleftarrow	↮ \nleftrightarrow	↛ \nrightarrow	↖ \nwarrow
→ \rightarrow	↣ \rightarrowtail	⇁ \rightharpoondown	⇀ \rightharpoonup
⇄ \rightleftarrows	⇄ \rightleftarrows	⇌ \rightleftharpoons	⇌ \rightleftharpoons
⇉ \rightrightarrows	⇉ \rightrightarrows	↝ \rightsquigarrow	↘ \searrow
↙ \swarrow	→ \to	↞ \twoheadleftarrow	↠ \twoheadrightarrow
↑ \uparrow	↕ \updownarrow	↕ \updownarrow	↿ \upharpoonleft
↾ \upharpoonright	⇈ \upuparrows

其他符号

$ \$	Å \AA	Ⅎ \Finv	⅁ \Game
ℑ \Im	¶ \P	ℜ \Re	§ \S
∠ \angle	‵ \backprime	★ \bigstar	■ \blacksquare
▴ \blacktriangle	▾ \blacktriangledown	⋯ \cdots	γ \checkmark
® \circledR	Ⓢ \circledS	♣ \clubsuit	∁ \complement
© \copyright	⋱ \ddots	♢ \diamondsuit	ℓ \ell
∅ \emptyset	ð \eth	∃ \exists	♭ \flat
∀ \forall	ħ \hbar	♡ \heartsuit	ℏ \hslash
∭ \iiint	∬ \iint	ı \imath	Infinity \infty
ȷ \jmath	... \ldots	∡ \measuredangle	♮ \natural
¬ \neg	∄ \nexists	∰ \oiiint	∂ \partial
′ \prime	♯ \sharp	♠ \spadesuit	∢ \sphericalangle
ß \ss	▿ \triangledown	∅ \varnothing	▵ \vartriangle
⋮ \vdots	℘ \wp	¥ \yen

如果某个特定符号没有名称（对于Stix字体中许多比较模糊的符号也是如此），也可以使用Unicode字符：：

r'$\u23ce$'

例子

下面是一个例子，说明了上下文中的许多特性。

PyPrand数学模型