Wie zeichne ich dieses Bild mit LaTeX? TikZ?

Question

Ich denke, ich komme mit LaTeX klar, aber ich habe wirklich Probleme damit zu zeichnen. Ich habe einige Probleme mit TikZ. Als Übung möchte ich das folgende Bild zeichnen:

Vielleicht kann mir jemand sagen, wie ich das (nicht unbedingt mit dem Rahmen drumherum) mit LaTeX zeichnen kann? Am besten etwas größer als das hier. Wäre sehr hilfreich, da ich nicht weiß, wie das geht.

Answer 1

Ich würde folgenden Weg gehen:

1. Definieren Sie die Koordinaten für die drei Punkte (z. B. (0,0), (1.5,1), und (4,2)).
2. Zeichnen Sie für jede Koordinate einen kleinen ausgefüllten Kreis und platzieren Sie darunter einen Knoten mit der mathematischen Formel.
3. Platzieren Sie die endgültige Formel über der letzten Koordinate.
4. Zeichnen Sie die Kurve. Dies ist der schwierigste Teil, da zum Verbinden von Koordinaten mit gekrümmten Pfaden entweder Kontrollpunkte (beim Zeichnen als Bézierkurven) oder der Eingangs- und Ausgangswinkel der Kurve an jeder Zwischenkoordinate angegeben werden müssen. Ich würde mich für die zweite Lösung entscheiden.

Der Code könnte also sein

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\coordinate (A) at (0,0);
\coordinate (B) at (1.5,1);
\coordinate (C) at (4,2);

\foreach \coor/\formula in {A/{x=\phi(0;x)},B/{y=\phi(t;x)},C/{\phi(s;x)}} {
  \fill (\coor) circle (2pt);
  \node[below right, inner xsep=-1ex] at (\coor) {$\formula$};
}
\node[above] at (C) {$\phi(t+s;x)$};
\draw (A) to[in=190] (B) to[out=10, in=220] (C);
\end{tikzpicture}
\end{document}

Beachten Sie, dass die Winkel (B)sorgfältig gewählt werden sollten, damit die Kurve an diesem Punkt glatt ist. Die Kurve beginnt (B) bei 190 Grad und verlässt es bei 10 Grad, sodass beide Richtungen kollinear sind.

Answer 2

Eine etwas andere Vorgehensweise besteht darin, den Pfad als Bézierkurve anzugeben und die Punkte zu den erforderlichen „Zeitpunkten“ entlang der Kurve zu positionieren. Außerdem wird die Bibliothek (und der Schlüssel) quotesverwendet , sodass die neueste Version erforderlich ist.node contentsPGF

\documentclass[tikz,border=5]{standalone}
\usetikzlibrary{quotes}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[mark at/.style={shape=circle, fill, inner sep=1pt, node contents=, pos=#1}]
\draw (0,0) .. controls ++(60:2) and ++(220:2) .. (4,2)
  node [mark at=0,   "$x=\varphi(0;x)$" below]
  node [mark at=1,   "$\varphi(s;y)$"   below right,
                     "$\varphi(t+s;x)$" above]
  node [mark at=0.3, "$y=\varphi(t;x)$" below right];
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 3

Ich verwende reines TeX. Ich habe versucht, es so kurz wie möglich zu halten.

\input tikz
\tikz[dot/.style={draw,fill,circle,inner sep=1pt}]{
    \draw 
    (0,0) node[dot,label={below:$x=\phi(0;x)$}] {} .. controls ++(0.7,0.8) ..
    (1.5,1) node[dot,label={below:$y=\phi(t;x)$}] {} .. controls ++(1,0.2) ..
    (4,2) node[dot,label={below:$\phi(s;x)$},label={above:$\phi(t+s;x)$}] {};
  }
\bye

Answer 4

Mit PSTricks nur zum Spaß. Ich verwende eine Reihe nicht stückweiser Funktionen, um eleganter zu sein.

\documentclass[pstricks,border=12pt]{standalone}
\usepackage{pst-plot,pst-eucl}

\def\x[#1]{#1}
\def\y[#1]{(#1-4)^3/30+2}

\begin{document}
\begin{pspicture}[algebraic,PointNameSep=12pt](8,4)
    \psparametricplot{1}{7}{\x[t]|\y[t]}
    \pstGeonode[
        PointName={x=\varphi(0;x),y=\varphi(t;x),\varphi(s;y)},
        PosAngle={-90,-90,-45},
    ]
        (*1 {\y[x]}){A}
        (*4 {\y[x]}){B}
        (*7 {\y[x]}){C}
    \uput{6pt}[90](C){$\varphi(t+s;x)$}
\end{pspicture}
\end{document}