Graficar múltiples funciones en el mismo gráfico

Question

Soy nuevo en LaTeX y estoy intentando escribir algunas notas antiguas de ecuaciones diferenciales. La única parte con la que parece tener problemas es graficar múltiples funciones en un solo gráfico. Por ejemplo la familia de soluciones de: y=2e^x, y=e^x, y=e^-x, y=2e^-x. Estaba hablando con un profesor de física y me sugirió que usara TikZ o pfgplots. ¿Habría algún programa que recomendarías sobre otro?

Answer 1

Con diagramas de páginas. \begin{axis}[options]...\addplot \end{axis}se requiere.

Código

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\usetikzlibrary{positioning}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[domain=-4:4, samples=100,grid=major,
    restrict y to domain=0:4,xlabel=$x$,ylabel=$y(x)$, legend pos=north west]
\addplot [color=red]    {2*exp(x)};
\addplot [color=green]  {exp(x)};
\addplot [color=purple] {exp(-x)}; 
\addplot [color=blue]   {2*exp(-x)};

\legend{$2e^x$, $e^x$, $e^{-x}$, $2e^{-x}$}
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

Con PSTricks. Compílelo con latex-dvips-ps2pdfsecuencia.

\documentclass[pstricks,border=12pt,12pt]{standalone}
\usepackage{pst-plot}
\psset
{
    algebraic,
    plotpoints=1000,
    yunit=.5,
}

\begin{document}
\begin{pspicture}(-5,-1)(6,24)
    \psaxes[linecolor=gray,ticksize=4pt 0,Dy=2]{->}(0,0)(-5,-1)(5.5,23.5)[$x$,0][$y$,90]
    \psset{yMaxValue=22,linewidth=2pt}
    \foreach \y/\c/\i/\f in 
    {
        2*Euler^x/red/2/2e^x,
        Euler^x/green/4/e^x,
        Euler^(-x)/blue/6/e^{-x},
        2*Euler^(-x)/magenta/8/2e^{-x}
    }
    {
        \psset{linecolor=\c}
        \psplot{-5}{5}{\y}
        \psline(3,\i)(4,\i)
        \uput[0](4,\i){\textcolor{\c}{\large$y=\f$}}
    }% important percent sign
\end{pspicture}
\end{document}

Notas importantes

Aunque PSTricks no puede funcionar pdflatexdirectamente, realmente no nos molesta porque los usuarios ágiles (que adoptan el paradigma de mejores prácticas, "separación de preocupaciones") saben que los diagramas deben separarse del contenido del texto. Significa que cada diagrama debe colocarse en un archivo de entrada separado, independiente pero compilable. Para PSTricks, el archivo de entrada de este diagrama debe compilarse por latex-dvips-ps2pdfsecuencia. El producto es un diagrama en formato PDF que se pdflatexutiliza para compilar el archivo de entrada principal (es decir, el archivo de entrada que contiene el documento de texto). ¿Tiene sentido?

Answer 3

Con TikZ:

\documentclass[border=1cm]{standalone}

\usepackage{tikz}

\begin{document}

\tikz[yscale=0.5]{
\draw [help lines,xstep=0.5cm] (0,0) grid (3,15);
\draw [red,thick,->] (0,0) plot [domain=0:2] (\x,2*e^\x);
\draw [blue,thick,->] (0,0) plot [domain=0:2.7] (\x,e^\x);
\draw [->] (0,0) -- (3.5,0) ;
\draw [->] (0,0) -- (0,15.5) ;
\node [fill,red] at (4,7.5) {};
\node at (4.85,7.5) {$y=2e^x$};
\node [fill,blue] at (4,6.5) {};
\node at (4.75,6.5) {$y=e^x$};
\foreach \x in {0,...,15}{\node [left] at (0,\x) {\tiny \x};}
\foreach \y in {0,0.5,...,3}{\node [below] at (\y,0) {\tiny \y};}
}

\end{document}