Tikz 方程图

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图形是通过链接连接的数据的图形表示。可以通过tikz环境创建图形,也可以不使用 tikz 环境。但是通过使用 tikz 环境,带有方程式的图形会更好。

在本主题中,一些示例包含方程式,有些示例仅使用顶点。

让我们考虑一个绘制温度和电阻图的示例。

每个步骤将包括对相应命令的说明。该命令的描述将从开始。

绘制图形的代码如下:

无涯教程网

\documentclass[border=4.6pt]{standalone}% 
% 上面提到的长度是整个图形页面的边框距轴的长度。
\usepackage{pgfplots} % 用于实现图形的包
\pgfplotsset{width = 6.4cm, compat = newest} % 它是图形的宽度。宽度越小,图形收缩得越高。
\usepackage{sansmath} % 它是数学中使用的包。它提供数学字体。
\pgfplotsset{
%pgfplotsset 用于定义进一步用于绘制图形的参数
  tick label style = { font=\tiny\sansmath\sffamily}, ,% 它定义了标签的字体大小
  label style = { font=\small\sansmath\sffamily}
}


\begin{document}   
    \title{How to learn latex graph equations using tikz} 
    \author{ Welcome learnfk.com } 
    \date{\today}
    \maketitle

    \begin{tikzpicture}  % tikz 环境常用
      \begin{axis} [
          domain = 0:100,
          xlabel     = LearnFK,  % 您可以根据图表标记轴。
          ylabel     = IP/Every Day,
          axis lines = left, % 如果使用正确的轴线,则轴将倒转
          clip       = true, 
          xmin = 0,  xmax = 100,
          ymin = 0, ymax = 100,
          xtick={38,80},  % xtick 和 ytick 用于确定绘制图形的范围。标签将仅根据 xtick 和 ytick 进行调整。
          xticklabels={$40$,$70$},
          ytick={30,80},
          yticklabels={$30$,$70$},
        ]
       \addplot [smooth, dashed] % dashed 选项绘制虚线。您还可以使用 dotted、dashdotted、dashdotdotted。
          coordinates { (10,5) (25,10) (35,20) (38,22) (45,26) (52,29)
                        (61,33) (72,40) (79,50) (80,59)};
        \addplot [smooth]  % 平滑选项用于说明平滑曲线
          coordinates { (20,22) (24,25) (30,29) (36,31) (45,36) (50,40)
                        (60,50) (65,59) (69,69) (70,77)};
        % 您可以根据要求在图表中包含尽可能多的曲线。
    
    \end{axis}
    \end{tikzpicture}
\end{document}

输出:

Latex graph of equations using Tikz

图轴

常用的轴有两种。第一个是简单图,它包含四个象限,另一个是轴,用于绘制条形图等。

要绘制x和y轴,必须声明一些包,集合和库。这些将在下面给出的代码中列出。

让我们考虑第一个示例来绘制四个象限的轴。

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{tikz} % 导入tikz包
\usepackage{pgfplots} % 用于绘制绘图的包
\usepgfplotslibrary{polar} % polar库用于实现正负轴
\usepgflibrary{shapes.geometric}
\usetikzlibrary{calc}
\pgfplotsset{my style/.append style={axis x line=middle, axis y line=
middle, xlabel={$x$}, ylabel={$y$}, axis equal }} % 用于声明我的样式命令。
% 您还可以根据需要将轴向左、向右等对齐。但是中间会产生四个象限的轴,而左边或右边只会产生一个象限。
\begin{document}
\title{How to learn latex graph equations using tikz} 
\author{ Welcome learnfk.com } 
\date{\today}
\maketitle

    \begin{tikzpicture} % tikz environment 
        
        \begin{axis}
        [my style, xtick={-4,-3,-2,...,4}, ytick={-4,-3,-2,...,4}, % 您还可以扩展 x 轴和 y 轴的点或范围。
        xmin=-4, xmax=4, ymin=-4, ymax=4]
        \end{axis}
    \end{tikzpicture}

\end{document}

输出:

Latex graph of equations using Tikz

两个示例之间只有一个区别,即确定样式的类型。下面给出了绘制仅适用于一个象限的条形图等轴的代码:

\documentclass[10pt]{article} 
\usepackage{tikz} 
\usepackage{pgfplots}
\usepgfplotslibrary{polar} 
\usepgflibrary{shapes.geometric}
\usetikzlibrary{calc}
\pgfplotsset{my style/.append style={axis x line=left, axis y line=
left, xlabel={$x$}, ylabel={$y$}, axis equal }} %  中间会产生四个象限的轴,而左边或右边只会产生一个象限。
\begin{document}
\title{How to learn latex graphs equations using tikz} 
\author{ Welcome learnfk.com } 
\date{\today}
\maketitle
    \begin{tikzpicture} % tikz environment 
    
        \begin{axis}
            [my style, xtick={-2,-1,...,2}, ytick={-2,-1,...,2}, % 您还可以扩展 x 轴和 y 轴的点或范围。
            xmin=-2, xmax=2, ymin=-2, ymax=2]
        \end{axis}
    \end{tikzpicture}

\end{document}

您需要使用我的样式(对于倒置轴)而不是中间(对于四个象限)选项类别。您会注意到变化。

输出:

Latex graph of equations using Tikz

方程图

您也可以使用方程式绘制图形。包,集合和库将与用于其他类型图的相同。

  • 一阶方程

该示例是仅使用一个阶方程来绘制图形。

公式如下:

Latex graph of equations using Tikz

下面给出了绘制此类方程式的代码:

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{tikz} 
\usepackage{pgfplots}
\usepgfplotslibrary{polar} % 极坐标
\usepgflibrary{shapes.geometric}
\usetikzlibrary{calc}
\pgfplotsset{my style/.append style={axis x line=middle, axis y line=
middle, xlabel={$x$}, ylabel={$y$}, axis equal }} %  中间会产生四个象限的轴,而左边或右边只会产生一个象限。
\begin{document}
    \title{How to learn latex graphs equations using tikz} 
    \author{ Welcome learnfk.com } 
    \date{\today}
    \maketitle
    \begin{tikzpicture}
        \begin{axis}[my style]
            \addplot[domain=-6:1] {-x+3}; % 域表示图形的范围
            \addplot[domain=1:6] {x};
        \end{axis}
    \end{tikzpicture}

\end{document}

输出:

Latex graph of equations using Tikz
  • 二阶方程

您也可以绘制二阶方程的图形。代码和命令将类似于上述图形类型。

让我们为y = x 2 绘制图形

此类图的代码如下:

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{tikz} 
\usepackage{pgfplots}
\usepgfplotslibrary{polar} % 确定极坐标
\usepgflibrary{shapes.geometric}
\usetikzlibrary{calc}
\pgfplotsset{my style/.append style={axis x line=middle, axis y line=
middle, xlabel={$x$}, ylabel={$y$}, axis equal }} %  中间会产生四个象限的轴,而左边或右边只会产生一个象限。
\begin{document}
\title{How to learn latex graphs equations using tikz} 
\author{ Welcome learnfk.com } 
\date{\today}
\maketitle
\begin{tikzpicture}
    \begin{axis}[my style]
        \addplot {x^2}; % 这里写出二阶方程。要为任何等式绘制图形,您需要在本节中提及该等式。如果要指定域,则可以包含域选项。
    \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

输出:

Latex graph of equations using Tikz

同样,您可以使用到目前为止讨论的方法在Latex中绘制任何形状和图形。

链接:https://www.learnfk.comhttps://www.learnfk.com/latex/latex-graph-of-equations-using-tikz.html

来源:LearnFk无涯教程网

极坐标曲线

Latex还提供了绘制极曲线所包围的区域的函数。

在这里,代码将类似于上述方法。

让我们绘制由曲线包围的区域,r 2 = 2 sin?θ

在这种情况下,需要进行一些更改。第一个是包括样本。样本用于绘制平滑图。它用于复杂图形,例如极坐标图。

您需要在代码中包含 samples = 100

另一种是指定域。取决于用户根据图形要求确定域的参数。

要绘制极坐标曲线,您需要使用 polaraxis 环境而不是 axis 环境,如下所示:

\begin{polaraxis}
............
\end{polaraxis}

方程r 2 = 2 sin?θ现在变为,r =√ 2 sin?θ

用于绘制极坐标曲线的轴与通常的轴不同。

要实现极曲线,必须声明以下声明。

\pgfplotsset{my polar style/.append style={xticklabels={,, $\frac{\pi}{6}$, $\frac{\pi}{3}$, $\frac{\pi}{2}$, $\frac{2\pi}{3}$, $\frac{5\pi}{6}$, $\pi$, $\frac{7\pi}{6}$, $\frac{4\pi}{3}$, $\frac{3\pi}{2}$, $\frac{5\pi}{3}$,$\frac{11\pi}{6}$,}, thin }}

以上所有参数都是用于确定极坐标曲线的图形的刻度标签。

下面给出绘制极坐标图的代码:

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{tikz} 
\usepackage{pgfplots}
\usepgfplotslibrary{polar} % 确定极坐标
\usepgflibrary{shapes.geometric}
\usetikzlibrary{calc}
\pgfplotsset{my polar style/.append style={xticklabels={,,
$\frac{\pi}{6}$, $\frac{\pi}{3}$, $\frac{\pi}{2}$, $\frac{2\pi}{3}$,
$\frac{5\pi}{6}$, $\pi$, $\frac{7\pi}{6}$, $\frac{4\pi}{3}$,
$\frac{3\pi}{2}$, $\frac{5\pi}{3}$,$\frac{11\pi}{6}$,}, thin }} % you can also mention thick instead of thin.
\begin{document}
\title{How to learn latex graphs equations using tikz} 
\author{ Welcome learnfk.com } 
\date{\today}
\maketitle
    \begin{tikzpicture}
        \begin{polaraxis}[my polar style ] % 样式的名称取决于您的选择。但请确保上面 append 样式中使用的名称应与此处使用的名称相同。
            \addplot[domain=0:90, samples=50]{sqrt(2*(sin(x))};
            \addplot[domain=90:180, samples=50]{sqrt(2*(sin(x)))}; % 您可以根据需要修改域。极坐标曲线将根据指定的域或范围进行调整。您还可以相应地更改样本大小。
        \end{polaraxis}
    \end{tikzpicture}


\end{document}

输出:

Latex graph of equations using Tikz

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