import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sympy import * #用于求導積分等科學計算
 
def draw_plot_set():#設置畫圖格式
  ax = plt.gca()
  #改變坐標軸位置
  ax.spines['right'].set_color('none')#刪除原來軸
  ax.spines['top'].set_color('none')#刪除原來軸
  ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')#在0點處增加軸
  ax.spines['bottom'].set_position(('data',0))
  ax.yaxis.set_ticks_position('left')#在0點處增加軸
  ax.spines['left'].set_position(('data',0))
  #設置坐標名
  plt.ylabel('f(x)')
  plt.xlabel('x')
  plt.grid(True)#打開網格
 
def dif(left,right,step):#求導 左右區(qū)間以及間隔
  x,y = symbols('x y')#引入x y變量
  #expr = x*pow(E,x)#計算表達式
  expr = sin(x)/x
  x_value = [] #save x value
  y_value = [] #save x f(x) value
  y_value_int = [] #save x f(x)_dot value
  expr_int = integrate(expr,x)#求函數的不定積分 c=0
  print(integrate(expr,(x,-oo,oo)))#對x求定積分 負無窮到正無窮
  for i in np.arange(left,right,step):
    x_value.append(i)
    y_value.append(expr.subs('x',i))#將i值代入表達式
    y_value_int.append(expr_int.subs('x',i))#將i值代入積分表達式
 
  draw_plot_set()#設置畫圖格式
  plt.plot(x_value,y_value,"b-",linewidth=1,label='f(x)='+str(expr)) #畫圖
  plt.plot(x_value,y_value_int,"r-",linewidth=1,label='F(x)='+str(expr_int)) #畫圖
  
  plt.legend()#顯示圖例
  plt.show()#顯示圖像
  
 
 
if __name__ == '__main__':
  draw_plot_set()#設置畫圖格式
  dif(-30,30,0.1)