Pythonでy=1/xのグラフを1枚の図としてプロットする方法

Pythonで y = 1/x の関数を1つのグラフとして描画するには、MatplotlibとNumPyを組み合わせるのが最も簡単です。以下の手順に従って実装できます。

プロットの手順

• plt.rcParams で図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を自動調整します。
• NumPyの linspace() を使って、x軸のデータポイントを等間隔に生成します。
• plot() メソッドで x と 1/x のデータポイントをプロットし、ラベルを指定します。
• legend() メソッドで凡例を図上に配置します。
• show() メソッドを呼び出して、図を画面に表示します。

コード例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 図のサイズとレイアウトの自動調整を設定
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# -10〜10の範囲で101個のデータポイントを生成
x = np.linspace(-10, 10, 101)

# y = 1/x をプロット
plt.plot(x, 1/x, label='$f(x)=\\frac{1}{x}$')
plt.legend(loc='upper left')

plt.show()

出力結果

補足ポイント

np.linspace(-10, 10, 101) は、-10から10までの範囲を101個の等間隔な点に分割してx座標を生成します。ここでは点の数が奇数（101個）のため、x = 0 が含まれる点に注意してください。x = 0 では除算が発生するため、RuntimeWarningが表示されることがありますが、グラフ自体は原点付近で双曲線特有の漸近線の形状として正しく描画されます。警告を避けたい場合は、0を含まない範囲（例：np.linspace(-10, -0.1, 50) と np.linspace(0.1, 10, 50)）に分けてプロットする方法もあります。