Allgemeine grafische Darstellung

Question

Ich möchte ein allgemeines Diagramm erstellen, um einen Punkt zu veranschaulichen (z. B. mx+bund bAchsenabschnitt und mSteigung anzeigen). Mir ist klar, dass ich ein Diagramm mit manueller Achsenbenennung erstellen kann, aber ich möchte auch eine Beschriftung bam Achsenabschnitt anbringen, ein paar Punkte beschriften und mdie Steigung beschriften können. Mir ist klar, dass ich möglicherweise unabhängige Ganzzahlwerte eingeben muss, aber die Beschriftung ist das, was zählt.

Als Bonus möchte ich auch zeigen können, wie ich bestimmte Funktionen anpassen kann und sich die Linie ändert. (Vielleicht auch eine Beschriftung auf dem Pfeil, aber die habe ich vergessen, in die Skizze aufzunehmen.)

Zur Verdeutlichung habe ich unten ein paar kurze Skizzen der Grundidee angehängt. Wie würde ich das erreichen?

Answer 1

Eine Alternative inMetapostverpackt in luamplib. Kompilieren Sie dies mit lualatex.

Folgen Sie dem Link oben, um zu Tutorials und Handbüchern zu gelangen, die die Funktionsweise von MP erklären.

\documentclass[border=5mm]{standalone}
\usepackage{luamplib}
\begin{document}
\mplibtextextlabel{enable}
\begin{mplibcode}
beginfig(1);
    numeric u, m, m', b, b';
    u = 1.44cm;
    b = 3.6u;  b' = b + 7/8 u;
    m = -1;  m' = 7/8 m; 

    path xx, yy;
    xx = (left -- 5 right) scaled u;
    yy = xx rotated 90;

    numeric minx, maxx; path ff, gg;
    minx = xpart point 1/16 of xx;
    maxx = xpart point 15/16 of xx;
    ff = (minx, minx * m + b) -- (maxx, maxx * m + b); 
    gg = (minx, minx * m' + b') -- (maxx, maxx * m' + b'); 

    z0 = point 0.4 of ff;
    z1 = point 0.54 of ff;
    z1 0 = whatever [point 0 of gg, point 1 of gg]; x1 0 = x0;
    z1 1 = whatever [point 0 of gg, point 1 of gg]; x1 1 = x1;

    forsuffixes @=0, 1:
        draw (x@, 0) -- z@ -- (0, y@) dashed evenly scaled 3/4;
        draw z@ -- z1 @ -- (0, y1 @) dashed withdots scaled 1/2;
        label.bot("$x_{" & decimal @ & "}$", (x@, 0));
        label.lft("$y_{" & decimal @ & "}$", (0, y@));
        label.lft("$y'_{" & decimal @ & "}$", (0, y1 @));
    endfor

    draw ff withcolor 2/3 red;
    draw gg withcolor 3/4 blue;
    drawarrow xx; drawarrow yy;

    label.rt("$x$", point 1 of xx);
    label.top("$y$", point 1 of yy);

    dotlabel.urt("$b$", (0, b));
    dotlabel.urt("$b'$", (0, b'));

    draw thelabel("slope: $m=" & decimal m & "$", 7 up)
        rotated angle (1, m) shifted point 2/3 of ff;
    draw thelabel("slope: $m'=" & decimal m' & "$", 7 up)
        rotated angle (1, m') shifted point 2/3 of gg;
        
endfig;
\end{mplibcode}
\end{document}

Die Syntax zum Abrufen der y'Punkte ist ein wenig knifflig; MP lässt jedoch Leerzeichen zwischen den Elementen einer Variablen zu, suffixsodass es z0 1sich um einen gültigen Namen für eine Variable handelt, und die übliche zMakromagie bedeutet dies x0 1und y0 1verweist wie üblich auf die x- und y-Teile.

Answer 2

Als Ausgangspunkt und nur für das erste Bild.

\documentclass[margin=3mm]{standalone}
\usepackage{tikz}

\newcommand{\LinearEquation}
{%
\pgfmathsetmacro{\Slopef}{-1}% slope of the line 1
\pgfmathsetmacro{\Interceptf}{6}% intercept
\pgfmathsetmacro{\Slopes}{-0.9}% slope of the line 2
\pgfmathsetmacro{\Intercepts}{5}% intercept
\begin{tikzpicture}[>=latex]
\draw[->] (-1,0)--(8.3,0)node[below]{$x$};
\draw[->] (0,-1)--(0,8.3)node[left]{$y$};
\draw[very thick,red, domain=0:5] plot (\x,\Slopef*\x+\Interceptf);
\node at (0,\Interceptf)(b)[left]{$b$} ;
\def\x1{1.5}
\def\y1{\Slopef*\x1+\Interceptf}
\draw [dashed,blue](\x1,0)node[below]{$x1$}--(\x1,\y1)--(0,\y1)node[left]{$y1$};
\def\x2{3}
\def\y2{\Slopef*\x2+\Interceptf}
\draw [dashed,blue](\x2,0)node[below]{$x2$}--(\x2,\y2)--(0,\y2)node[left]{$y2^\prime$};

\draw[very thick,red, domain=0:5] plot (\x,\Slopes*\x+\Intercepts);
\node at (0,\Intercepts)(b)[left]{$b$} ;
\def\x1{1.5}
\def\y1{\Slopes*\x1+\Intercepts}
\draw [dashed,blue](\x1,0)node[below]{$x1$}--(\x1,\y1)--(0,\y1)node[left]{$y1^\prime$};
\def\x2{3}
\def\y2{\Slopes*\x2+\Intercepts}
\draw [dashed,blue](\x2,0)node[below]{$x2$}--(\x2,\y2)--(0,\y2)node[left]{$y2$};
\draw [<-](2.8,3.5)--(5,3.5)node[right]{Slope $m$};
\draw [<-](2.9,2.5)--(5,2.5)node[right]{Slope $m^\prime$};
\end{tikzpicture}%
}

\begin{document}
\LinearEquation
\end{document}