• 【Canvas】绘制几何级数Geometric series曲线 y=1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+....


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    图线:

    代码:

    <!DOCTYPE html>
    <html lang="utf-8">
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
    <head>
         <title>几何级数Geometric series曲线 作者:逆火狂飙 https://www.cnblogs.com/xiandedanteng/category/1133377.html</title>
        </head>
    
         <body onload="draw()">
            <canvas id="myCanvus" width="1330px" height="640px" style="border:1px dashed black;">
                出现文字表示你的浏览器不支持HTML5 作者:逆火狂飙 https://www.cnblogs.com/xiandedanteng/category/1133377.html
            </canvas>
         </body>
    </html>
    <script type="text/javascript">
    <!--
        function draw(){
            // 注意:曲线和刻度的坐标和位置是不同的,坐标是数学中的实际值,位置则是Canvas画布上的实际点,两者需要通过步长进行转换
            // 步长即XY轴的比例,计算曲线、刻度时需要要位置除以步长,在实际描绘时需要再乘回来
            var X_STEP=6.25;// 定义X轴向的步长,即每个刻度之间的距离.X方向刻度在这里控制
            var Y_STEP=6.25;// 定义Y轴向的步长,即每个刻度之间的距离.Y方向刻度在这里控制
    
            // Initialize canvas
            var canvas=document.getElementById("myCanvus");
            var canvasWidth=canvas.width;
            var canvasHeight=canvas.height;
            var context=canvas.getContext("2d");
            
            // 清出白屏画黑线
            context.fillStyle = "white";
            context.fillRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);
            context.strokeStyle = "black";
            context.fillStyle = "black";
            
            // 进行坐标变换:把原点放在左下角,东方为X轴正向,北方为Y轴正向
            var offsetY=50;// Y向偏移值,正值向上偏,用来画坐标轴
            var offsetX=50;// X向偏移值,正值向右偏,用来画坐标轴
    
            context.save();
            context.translate(0+offsetX,canvasHeight-offsetY);
    
            // 在旋转之前写文字,以免要转来转去
            draw_XAxisText(context,0,canvasWidth-100,X_STEP);
            draw_YAxisText(context,115-canvas.height,0,Y_STEP);
            drawTitles(context);
    
            context.rotate(getRad(180));
            context.scale(-1,1);        
    
            draw_XAxis(context,0,canvasWidth-100,X_STEP);        
            draw_YAxis(context,0,canvas.height-100,Y_STEP);  
            
            drawCurve(context,0,canvasWidth-100,X_STEP);       
    
            context.restore();        
        }
    
        // 计算后描绘曲线
        function drawCurve(ctx,start,end,step){
            var cds=[{}];// 用来容纳坐标
    
            var i=0;        // i是画布中位置(实际值)
            var x=0.0;    // x是数学中的横坐标
            var y=1.0;    // y是数学中的纵坐标
            var arr;        // 数组用来存储数学坐标
    
            for(i=step;i<=end;i+=step){   
                x=i/step;
                y+=1/Math.pow(2,x);// y=1+1/2+1/4+1/8+1/16
                console.log(x+","+y);
                arr={"x":x,"y":y};
                cds.push(arr);
            }
    
            paintCurve(ctx,"red",cds,step);
           
        }
    
        // 画曲线
        function paintCurve(ctx,color,cds,step){
            ctx.strokeStyle = color;
            ctx.beginPath();        
            for(var i=0; i<cds.length; i++){  
                ctx.lineTo(cds[i].x*step,cds[i].y*step);// 注意y轴比例
            }         
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
        }
    
        // 画Y轴的文字
        function draw_YAxisText(ctx,start,end,step){        
            ctx.lineWidth=0.5;
            ctx.strokeStyle='navy';
            ctx.fillStyle='navy';
    
            // 写文字
            var x=-19,y=5,index=1;
            for(y=start;y<end;y+=step){
                if (index % 5==0){
                    ctx.fillText(-y/step,x,y);// 注意y轴比例
                }
    
                index++;
            }
        }
    
        // 画Y轴的轴线,箭头以及刻度
        function draw_YAxis(ctx,start,end,step){
            ctx.save();
            
            ctx.lineWidth=0.5;
            ctx.strokeStyle='navy';
            ctx.fillStyle='navy';
    
            var arrowEnd=end+12.5;
    
            // 画轴
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(0, start);
            ctx.lineTo(0, arrowEnd);
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
    
            // 画箭头
            
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(Math.sin(getRad(15))*10, arrowEnd-Math.cos(getRad(15))*10);
            ctx.lineTo(0, arrowEnd);
            ctx.lineTo(-Math.sin(getRad(15))*10, arrowEnd-Math.cos(getRad(15))*10);
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
            
            // 画刻度
            var x,y;
            x=5;
            for(y=start;y<end;y+=step){// 注意y轴比例
                ctx.beginPath();
                ctx.moveTo(x, y);
                ctx.lineTo(0, y);
                
                ctx.stroke();
                ctx.closePath();
            }
        }
    
        // 画X轴的轴线,箭头以及刻度
        function draw_XAxisText(ctx,start,end,step){        
            ctx.lineWidth=0.5;
            ctx.strokeStyle='navy';
            ctx.fillStyle='navy';
    
            // 写文字
            var i=0,x=0,y=5;
            var index=4;
            for(i=start;i<end;i+=step){
                index++;
    
                x=i/step;
                if(index % 5==0){
                    ctx.fillText(x,i,y+10);
                }
            }
        }
    
        // 画X轴的轴线,箭头以及刻度
        function draw_XAxis(ctx,start,end,step){
            ctx.save();
            
            ctx.lineWidth=0.5;
            ctx.strokeStyle='navy';
            ctx.fillStyle='navy';
    
            var arrowEnd=end+12.5;
    
            // 画轴
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(start, 0);
            ctx.lineTo(arrowEnd, 0);
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
    
            // 画箭头
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(arrowEnd-Math.cos(getRad(15))*10, Math.sin(getRad(15))*10);
            ctx.lineTo(arrowEnd, 0);
            ctx.lineTo(arrowEnd-Math.cos(getRad(15))*10, -Math.sin(getRad(15))*10);
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
            
            // 画刻度
            var x,y;
            y=5;
            for(x=start;x<end;x+=step){
                ctx.beginPath();
                ctx.moveTo(x, 0);
                ctx.lineTo(x, y);
                
                ctx.stroke();
                ctx.closePath();
            }
    
            ctx.restore();
        }
    
        
        // 在画布上写说明文字
        function drawTitles(ctx){        
            ctx.lineWidth=0.5;
            ctx.strokeStyle='navy';
            ctx.font="bold 16px 宋体";
            ctx.fillStyle='navy';
    
            // 这两个位置自己根据感觉调,摆得合适不遮挡即可
            var x=800;
            var y=-550;
    
            // 写文字
            ctx.fillText("y=1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+....",x,y);    
            ctx.fillText("几何级数图线",x,y+20);    
    
            ctx.fillText("  绘制:逆火狂飙",x+170,y+40);
        }
    
        // 由角度得到弧度
        function getRad(degree){
            return degree/180*Math.PI;
        }
    
        // 截短长字符串
        function cutShort(str,length){
            if(str.length>length){
                str=str.substr(0,length)+"...";
            }
            
            return str;
        }
    //-->
    </script>

    Chrome console打出来的坐标值,可以看到从第53项就完全收敛了:

    jihe.html:69 1,1.5
    jihe.html:69 2,1.75
    jihe.html:69 3,1.875
    jihe.html:69 4,1.9375
    jihe.html:69 5,1.96875
    jihe.html:69 6,1.984375
    jihe.html:69 7,1.9921875
    jihe.html:69 8,1.99609375
    jihe.html:69 9,1.998046875
    jihe.html:69 10,1.9990234375
    jihe.html:69 11,1.99951171875
    jihe.html:69 12,1.999755859375
    jihe.html:69 13,1.9998779296875
    jihe.html:69 14,1.99993896484375
    jihe.html:69 15,1.999969482421875
    jihe.html:69 16,1.9999847412109375
    jihe.html:69 17,1.9999923706054688
    jihe.html:69 18,1.9999961853027344
    jihe.html:69 19,1.9999980926513672
    jihe.html:69 20,1.9999990463256836
    jihe.html:69 21,1.9999995231628418
    jihe.html:69 22,1.999999761581421
    jihe.html:69 23,1.9999998807907104
    jihe.html:69 24,1.9999999403953552
    jihe.html:69 25,1.9999999701976776
    jihe.html:69 26,1.9999999850988388
    jihe.html:69 27,1.9999999925494194
    jihe.html:69 28,1.9999999962747097
    jihe.html:69 29,1.9999999981373549
    jihe.html:69 30,1.9999999990686774
    jihe.html:69 31,1.9999999995343387
    jihe.html:69 32,1.9999999997671694
    jihe.html:69 33,1.9999999998835847
    jihe.html:69 34,1.9999999999417923
    jihe.html:69 35,1.9999999999708962
    jihe.html:69 36,1.999999999985448
    jihe.html:69 37,1.999999999992724
    jihe.html:69 38,1.999999999996362
    jihe.html:69 39,1.999999999998181
    jihe.html:69 40,1.9999999999990905
    jihe.html:69 41,1.9999999999995453
    jihe.html:69 42,1.9999999999997726
    jihe.html:69 43,1.9999999999998863
    jihe.html:69 44,1.9999999999999432
    jihe.html:69 45,1.9999999999999716
    jihe.html:69 46,1.9999999999999858
    jihe.html:69 47,1.999999999999993
    jihe.html:69 48,1.9999999999999964
    jihe.html:69 49,1.9999999999999982
    jihe.html:69 50,1.9999999999999991
    jihe.html:69 51,1.9999999999999996
    jihe.html:69 52,1.9999999999999998
    jihe.html:69 53,2
    jihe.html:69 54,2
    jihe.html:69 55,2
    jihe.html:69 56,2
    jihe.html:69 57,2
    jihe.html:69 58,2
    jihe.html:69 59,2
    jihe.html:69 60,2
    jihe.html:69 61,2
    jihe.html:69 62,2
    jihe.html:69 63,2
    jihe.html:69 64,2
    jihe.html:69 65,2
    jihe.html:69 66,2
    jihe.html:69 67,2
    jihe.html:69 68,2
    jihe.html:69 69,2
    jihe.html:69 70,2
    jihe.html:69 71,2
    jihe.html:69 72,2
    jihe.html:69 73,2
    jihe.html:69 74,2
    jihe.html:69 75,2
    jihe.html:69 76,2
    jihe.html:69 77,2
    jihe.html:69 78,2
    jihe.html:69 79,2
    jihe.html:69 80,2
    jihe.html:69 81,2
    jihe.html:69 82,2
    jihe.html:69 83,2
    jihe.html:69 84,2
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    jihe.html:69 86,2
    jihe.html:69 87,2
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    jihe.html:69 89,2
    jihe.html:69 90,2
    jihe.html:69 91,2
    jihe.html:69 92,2
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