Sympyを用いて２つの関数に挟まれた部分を塗りつぶす

Question

PythonのSympyを用いてグラフを記述しています。
２つの関数のグラフを１つにまとめて、差分の部分を色で塗りつぶしたいと考えています。
matplotlibのfill_betweenを用いて作成する方法は出てきますが、Sympyのplotでは作成できないのでしょうか。
公式のDocumentsを見てみると、plot内の引数fillに何かを与えることで出来そうな気はしているのですが、
描写することができません。
ご存知の方がいらっしゃいましたらご教授いただけないでしょうか。

下記はSympyを用いて２つの関数を描写するプログラムになります。

import sympy
from sympy.plotting import plot

p= plot(x**2-1, 4*x -5, (x, -5, 5), 
        ylim=(-5, 10), legend=True, show=False);
p[0].line_color='b'
p[1].line_color='r'
p.show()

Answer 1

import sympy
from sympy.plotting import plot,plot_implicit
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol('y')

f = x**2-1
g = 4*x-5

# 2つの関数が表す曲線に囲まれた部分
F = (y-f)*(y-g)<0

ax1 = plot_implicit(F,(x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True,fill=True)
ax2 = plot(f, (x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True, line_color="red")
ax3 = plot(g, (x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True, line_color="green")

ax1.extend(ax2)
ax1.extend(ax3)
ax1.show()
ax1.save("graph.png")

Comments

[AdultMr.]

ご教授いただきありがとうございます。
記載いただいたコードをJupyter Notebookで実行したところ、下記のようなエラーが出ます。
解決方法がおわかりでしたら、ご教授いただけないでしょうか。
申し訳ございません。

No handles with labels found to put in legend.
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-10-2583ea0ee438> in <module>
10 F = (y-f)*(y-g)<0
11
---> 12 ax1 = plot_implicit(F,(x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True,fill=True)
13 ax2 = plot(f, (x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True, line_color="red")
14 ax3 = plot(g, (x, -5, 5), ylim=(-5, 10), legend=True, line_color="green")

~/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/sympy/plotting/plot_implicit.py in plot_implicit(expr, x_var, y_var, adaptive, depth, points, line_color, show, **kwargs)
421 p = Plot(series_argument, **kwargs)
422 if show:
--> 423 p.show()
424 return p

~/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/sympy/plotting/plot.py in show(self)
212 self._backend.close()
213 self._backend = self.backend(self)
--> 214 self._backend.show()
215
216 def save(self, path):

~/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/sympy/plotting/plot.py in show(self)
1324
1325 def show(self):
-> 1326 self.process_series()
1327 #TODO after fixing https://github.com/ipython/ipython/issues/1255
1328 # you can uncomment the next line and remove the pyplot.show() call

~/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/sympy/plotting/plot.py in process_series(self)
1321 if isinstance(self.parent, PlotGrid):
1322 parent = self.parent.args[i]
-> 1323 self._process_series(series, ax, parent)
1324
1325 def show(self):

~/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/sympy/plotting/plot.py in _process_series(self, series, ax, parent)
1297 ax.add_patch(rect)
1298 if parent.fill:
-> 1299 ax.fill_between(**parent.fill)
1300
1301 # xlim and ylim shoulld always be set at last so that plot limits

TypeError: fill_between() argument after ** must be a mapping, not bool

[Penpen7]

私の方ではエラーはでなかったのですが、,fill=Trueが原因だと思うので消してみてください。

[AdultMr.]

ありがとうございます。
fill=Trueを消したところ、エラーが出なくなりました！
ご教授いただき、ありがとうございました。