Encontrar la intersección de una curva con y==0 usando interpolación lineal

En Python, podemos crear un gráfico a partir de los datos almacenados en matrices utilizando la biblioteca matplotlib. Sin embargo, obtener el valor exacto del eje y de la intersección de una curva con y==0 puede ser un desafío.

Para solucionar este problema, podemos emplear interpolación lineal para aproximar el punto de intersección, de la siguiente manera:

1. Defina el problema: Dadas las matrices que contienen puntos de datos gradiente(temperature_data) y vertical_data, necesitamos determinar el valor en el eje y donde la curva se cruza con y==0.

2. Implementar la solución: Podemos encontrar las raíces o ceros de la matriz de datos usando interpolación lineal:

   import numpy as np
   
   def find_roots(x, y):
       s = np.abs(np.diff(np.sign(y))).astype(bool)
       return x[:-1][s]   np.diff(x)[s]/(np.abs(y[1:][s]/y[:-1][s]) 1)

3. Aplicar la solución:

   z = find_roots(gradient(temperature_data), vertical_data)

4. Trazar los resultados: Para visualizar la intersección, podemos trazar los puntos de datos y marcar el cruce por cero con un marcador:

   import matplotlib.pyplot as plt
   
   plt.plot(gradient(temperature_data), vertical_data)
   plt.plot(z, np.zeros(len(z)), marker="o", ls="", ms=4)
   
   plt.show()

Este método proporciona una aproximación del punto de intersección exacto entre la curva e y==0.