Encontrando a interseção de uma curva com y==0 usando interpolação linear

Em Python, podemos criar um gráfico a partir de dados armazenados em matrizes usando a biblioteca matplotlib. No entanto, obter o valor exato do eixo y da interseção de uma curva com y==0 pode ser um desafio.

Para resolver isso, podemos empregar interpolação linear para aproximar o ponto de interseção, como segue:

1. Defina o problema: Dadas matrizes contendo gradiente de pontos de dados (dados_temperatura) e dados_verticais, precisamos determinar o valor no eixo y onde a curva intercepta y==0.

2. Implemente a solução: Podemos encontrar as raízes ou zeros da matriz de dados usando interpolação linear:

   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. Aplique a solução:

   z = find_roots(gradient(temperature_data), vertical_data)

4. Planeje os resultados: Para visualizar a interseção, podemos plotar os pontos de dados e marcar o cruzamento zero com um 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 fornece uma aproximação do ponto de interseção exato entre a curva e y==0.