¿Cómo hacer este dibujo con LaTeX? ¿TikZ?

Question

Creo que puedo manejar LaTeX pero realmente tengo problemas para dibujar con él. Tengo algunos problemas para manejar TikZ. Como ejercicio me gustaría hacer el siguiente dibujo:

¿Quizás alguien pueda decirme cómo puedo dibujar esto (no necesariamente con el marco alrededor) con LaTeX? En el mejor de los casos, un poco más grande que esto. Sería de gran ayuda porque no sé cómo hacerlo.

Answer 1

Yo iría de la siguiente manera:

1. Defina las coordenadas de los tres puntos (por ejemplo (0,0), (1.5,1)y (4,2)).
2. Para cada coordenada, dibuja un pequeño círculo relleno y coloca un nodo debajo con la fórmula matemática.
3. Pon la fórmula final encima de la última coordenada.
4. Dibuja la curva. Esta es la parte más difícil, porque conectar coordenadas con trayectorias curvas requiere especificar puntos de control (si se dibujan como curvas Bézier) o el ángulo entrante y saliente de la curva en cada coordenada intermedia. Yo optaría por la segunda solución.

Entonces, el código podría ser

\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}

Tenga en cuenta que los ángulos (B)deben elegirse con cuidado para que la curva sea suave en ese punto. La curva entra en (B) en 190 grados y lo sale en 10 grados, de modo que ambas direcciones son colineales.

Answer 2

Una forma ligeramente diferente de hacer las cosas, especificando la ruta como una curva de Bézier y posicionando los puntos en los "tiempos" requeridos a lo largo de la curva. También quotesse utiliza la biblioteca (y la node contentsclave), por lo que requiere la última PGFversión.

\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

Usando TeX simple. Intenté que fuera lo más breve posible.

\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

Con PSTricks sólo por diversión. Utilizo un conjunto de funciones que no son por partes para ser más elegante.

\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}