2つのSymPyのプロットを1つのMatplotlibグラフとして表示する方法（extendでプロットを結合）

2つのSymPyのプロットを1つのMatplotlibグラフとして表示するには、以下の手順を実行します。

手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲のパディングを調整します。
• 文字列を Symbol クラスのインスタンスに変換します。
• 1変数の関数を曲線としてプロットします。
• extend メソッドを使用して、2番目のプロット（p2）のすべての系列を1番目のプロット（p1）に追加します。
• 図を表示するには、show() メソッドを使用します。

コード例

from sympy import symbols
from sympy.plotting import plot
from matplotlib import pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

x = symbols('x')

p1 = plot(x*x, show=False)
p2 = plot(x, show=False)
p1.extend(p2)

p1.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、放物線 y = x² と直線 y = x の2つの曲線が、1つのMatplotlibグラフ上に重ねて表示されます。

解説

ポイントは、各プロットを作成する際に show=False を指定して即時表示を防ぎ、その後 p1.extend(p2) によって p2 の系列データを p1 に統合している点です。これにより、複数の関数を1つの図にまとめて描画できます。なお、SymPyの plot() 関数は内部でMatplotlibを使用しているため、plt.rcParams を使って図のサイズやレイアウトを柔軟にカスタマイズすることも可能です。