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テキストラベルに数式を使用します。 MathText の概要については、「数式の記述」を参照してください。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
t = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
s = np.sin(2*np.pi*t)
plt.plot(t,s)
plt.title(r'$\alpha_i > \beta_i$', fontsize=20)
plt.text(1, -0.6, r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$', fontsize=20)
plt.text(0.6, 0.6, r'$\mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$',
fontsize=20)
plt.xlabel('time (s)')
plt.ylabel('volts (mV)')
plt.show()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
t = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
s = np.sin(2*np.pi*t)
plt.text(0.1, 0.1, r'$\sum_{i=0}^\infty x_i$', fontsize=20)
plt.text(0.1, 0.3, r'$\mathcal{A}\mathrm{sin}(2 \omega t)$',
fontsize=20)
plt.show()

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