Python及Matplotlib中如何给变量上方加粗圆点表示物理时间导数

1. Python原生字符串实现 #

物理时间导数对应的上圆点Unicode组合字符为 \u0307（单圆点，对应一阶导数），直接附加在目标变量字符后即可生成上方带点的效果，实现逻辑和你给出的横线示例完全一致，示例代码如下：

# 一阶时间导数：x上方加单圆点
print(u'x\u0307')
# 二阶时间导数：x上方加双圆点，对应Unicode为\u0308
print(u'x\u0308')

注：渲染效果依赖当前运行环境的字体对组合字符的支持，部分老旧字体可能出现圆点错位问题

2. Matplotlib坐标轴适配方案 #

针对Matplotlib场景更推荐使用内置的LaTeX语法实现，适配性更强，不需要依赖特殊字符支持，完全符合物理领域的标注规范：

• 单圆点一阶导数用法：$\dot{变量名}$
• 双圆点二阶导数用法：$\ddot{变量名}$
• 粗圆点需求可以搭配\boldsymbol实现：$\boldsymbol{\dot{变量名}}$

完整示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 给x轴设置带粗圆点的一阶导数标签
plt.xlabel(r'$\boldsymbol{\dot{x}}$ (m/s)')
# 给y轴设置带粗圆点的二阶导数标签
plt.ylabel(r'$\boldsymbol{\ddot{x}}$ (m/s²)')

plt.plot([1,2,3], [2,4,6])
plt.show()

如果需要关闭LaTeX渲染也能正常显示，可以直接搭配前面的Unicode字符使用：

plt.xlabel(u'x\u0307 (m/s)')

以上两种写法都可以适配Matplotlib的坐标轴标签、刻度文本、图例等所有文本场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas