pgfplots erzeugt unerwartetes Diagramm einer einfachen Funktion

Question

Ich möchte eine einfache Exponentialfunktion 2^x darstellen. Der Code, den ich verwende, ist unten. Das Diagramm zeigt die x-Achse, wo ich den unteren Wert für die Domäne festgelegt habe, im Beispiel -6. Was mache ich falsch?

\documentclass{amsbook}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{pgfplots} \pgfplotsset{compat=1.18} \usepgfplotslibrary{fillbetween}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{figure}
\caption{$f(x) = 2^x$} \label{fig:Exp2x}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
    mark=none,
    domain= -6:2,
    samples=20,
    smooth,
    axis x line=center,
    axis y line=center,
    xlabel=$x$, xlabel style={anchor=west}]
 \addplot[thick] {2^x};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{figure}
\end{document}

Answer 1

Fügen Sie außerdem ymin=-.5 hinzu, damit Ihr ymin nicht der für Ihre Funktion berechnete Wert ist. Vollständiger Code:

\documentclass{amsbook}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{pgfplots} \pgfplotsset{compat=1.18} \usepgfplotslibrary{fillbetween}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
    \begin{figure}
        \caption{$f(x) = 2^x$} \label{fig:Exp2x}
        \begin{tikzpicture}
            \begin{axis}[
                mark=none,
                domain= -2:2,
                samples=50,
                smooth,
                ymin=-.5,% <--
                axis x line=center,
                axis y line=center,
                xlabel=$x$, xlabel style={anchor=west}]
                \addplot[thick] {2^x};
            \end{axis}
        \end{tikzpicture}
    \end{figure}
\end{document}

Richtige Ausgabe:

HINZUFÜGENAuch mit der Domäne -4:2 sehen Sie die erwartete Antwort:

Answer 2

Sie müssen definieren, wo die Abszisse in Ihrem Diagramm liegt. Die ausgewählte Standardposition axis linesist nicht die von Ihnen erwartete.

Ohne explizit definierte Position der Abszisse wird sie durch den Punkt gezeichnet, der durch den Startpunkt des Definitionsbereichs der Zeichenfunktion definiert ist. Das heißt, bei domain=-5:2liegt sie bei y(-5), bei domain=-2:2liegt sie bei y(-2), aber bei der Definition ymin=0liegt sie bei y=0und bei ymin=-1wird sie bei liegen y=0.

Entsprechend dieser Tatsache werden Sie beobachten, dass bei ausgewählten Achsenlinien der Abstand zwischen den Abszissen und ytick=1in den ersten beiden Fällen unterschiedlich ist, ebenso wie die Abstände zwischen den anderen yticks.

Wenn Sie Ihr MWE also wie folgt umschreiben:

\documentclass{amsbook}
\usepackage{geometry}
\usepackage{pgfplots} 
\pgfplotsset{compat=1.18}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
    \begin{figure}
\caption{$f(x) = 2^x$} \label{fig:Exp2x}
\pgfplotsset{           % common axis settings
    width = 78mm,       % that images are parallel 
    axis lines=center,
    xlabel=$x$, xlabel style={anchor=west},
    ymin=0,             % <--- that abscisa go through y(0)
    samples=101,
    no marks,
}
    \begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
    domain=-5:2,
            ]
\addplot +[thick] {2^x};
\end{axis}
    \end{tikzpicture} 
\quad    
    \begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
    domain=-2:2,
            ]
\addplot +[thick] {2^x};
\end{axis}
    \end{tikzpicture}
    \end{figure}
\end{document}

Das Ergebnis ist das erwartete:

Sie können diese Funktion pgfplotsals Fehler deklarieren, in vielen Situationen ist sie jedoch erwünscht (beispielsweise auf der logarithmischen Achse, wo sie y(0)nicht vorhanden ist, sich also bei minus unendlich befindet).

Um das Vorgenannte besser zu verstehen, testen Sie Ihr Diagramm, indem Sie für die Achse den Standardstil auswählen und gridder Achse die Option hinzufügen:

\pgfplotsset{           % common axis setings
    width = 78mm,       % that immages are parralel 
    grid,               % to see grid 
    xlabel=$x$, xlabel style={anchor=west},
    samples=101,
    no marks,
}

In solchen Fällen sind die Ergebnisse