使用 Tikz 绘制 Latex 方程图

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

图是数据通过链接连接的图形表示。 可以通过 tikz 环境创建图形,也可以不使用 tikz 环境。 但是使用 tikz 环境绘制带方程的图形会更好。

在本主题中,一些示例使用方程,而另一些示例仅使用顶点来绘制图。

让我们考虑一个示例来绘制温度和电阻的图。

每个步骤将包括相应命令的说明。 该命令的描述将以 % 开头。

绘制图形的代码如下所示

输出

Latex graph of equations using Tikz

确定图形的轴

通常使用两种类型的轴。 第一个是简单的图形,包含 四个象限,另一个是用于绘制条形图等的轴。

为了绘制 x 轴和 y 轴,有必要声明一些包、集合和库。 这些将在下面的代码中列出。

让我们考虑第一个示例来绘制四个象限的轴。

输出

Latex graph of equations using Tikz

两个示例之间只有一个区别,即确定样式类型。 绘制适用于条形图等的轴的代码(仅产生 一个象限)如下所示

您需要在 my style 类别中使用 leftright(对于反转轴)而不是 middle(对于四个象限)选项。 您可以注意到这种变化。

输出

Latex graph of equations using Tikz

注意:在 -my style, xtick={-2,-1,...,2}, ytick={-2,-1,...,2} - 命令中指定的数字之间的点 (..) 数量应该相等。 否则,Latex 会认为这是一个错误。

方程图

您也可以使用方程绘制图形。 包、集合和库将与用于其他类型图形的相同。

  • 一阶方程

该示例使用一阶方程绘制图形。

方程如下所示

Latex graph of equations using Tikz

绘制此类方程的代码如下所示

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类型的图形。

让我们绘制 y=x2 的图形

绘制此类图形的代码如下所示

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。

极坐标曲线

Latex 还提供了绘制极坐标曲线所包围区域的功能。

这里,代码将与上述方法类似。

让我们绘制曲线 r2=2 sin?θ 所包围的区域

在这种情况下,需要进行一些更改。 第一个是要包含样本。 样本用于绘制平滑的图形。 它用于复杂的图形,例如极坐标图。

您需要在代码中包含 samples=100

另一个是指定域。 它取决于用户根据图形的要求确定域的范围。

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

方程 r2=2 sin?θ 现在将变为,r=√2 sin?θ

用于绘制极坐标曲线的轴与常用轴不同。

要实现极坐标曲线,必须声明以下前导码

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。

绘制极坐标图的代码如下所示

输出

Latex graph of equations using Tikz