Necesidad de trazar una función en el sistema de coordenadas.

Question

Me gustaría trazar una función racional en LaTeX. Probé de diferentes maneras con Tikzo pgfplots... nada funciona. Hay muchas maneras diferentes. A menudo hay problemas con polos/asíntotas, etc.

\frac{1}{x^2 - 7x - 30}

Estoy buscando una forma fácil de trazar, pero también me gusta cuyo diseño \usetikzlibrary{datavisualization.formats.functions}me brinda muchas opciones gráficas útiles.

Gracias

--

Algo de mi código:

\documentclass[13pt,a4paper,headlines=6,headinclude=true]{scrartcl}
\usepackage{tikz,pgfplots}
\usetikzlibrary{datavisualization.formats.functions}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[yscale=.5, xscale=.5, scale=2]
\datavisualization
[school book axes,
legend={below,rows=1},
visualize as smooth line/.list={f1},
f1={style=blue, style=very thick,label in legend={text=$\frac{1}{x-1}$}},
%f2={style=green, style=very thick,label in legend={text=$\frac{1}{x^2 - 7x - 30}$}}
]
data [set=f1, format=function] {
var x : interval[-4:0.5];
func y = 1/(\value{x} - 1);
}data [set=f1, format=function] {
var x : interval[1.5:4];
func y = 1/(\value x - 1);
};
data [set=f2, format=function] {
var x : interval[12:20];
func y = 1/(\value{x}^2 - 7 \value{x} - 30);
};
\end{tikzpicture}   
\end{document}

Esto resulta en

Siguiente paso, ahora tengo:

\begin{tikzpicture}[scale=1.5]
  \begin{axis}[axis lines=middle,xmin=-20,xmax=20,ymin=-1.5,ymax=1.5,
    extra x ticks={-2,2},
    xlabel=$\scriptstyle x$,
    ylabel=$\scriptstyle y$,
    tick label style={font=\tiny},
    legend style={font=\small,legend pos=outer north east,}]
    \addplot+[no marks,blue,domain=-15:0.8,samples=150, thick] {1/(x - 1)};
        \addplot+[no marks,blue,domain=1.2:15,samples=150, thick] {1/(x - 1)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x-1}$}
    \addplot+[no marks,red,domain=-15:-3.02,samples=150, thick] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,red,domain=-2.98:9.98,samples=150, thick] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,red,domain=10.02:15,samples=150, thick] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x^2 - 7x - 30}$}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}

¿Cómo puedo agregar más números entre el intervalo del eje xmin/xmax? Por ejemplo, ¿escribir cada 2 números enteros?

Answer 1

Conpgfplots

\documentclass[13pt,a4paper,headlines=6,headinclude=true]{scrartcl}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.12}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[axis lines=middle,xmin=-7,xmax=17,ymin=-1.5,ymax=1.5,xlabel=$\scriptstyle x$,ylabel=$\scriptstyle y$,tick label style={font=\tiny},legend style={font=\tiny,legend pos=outer north east,}]
    \addplot+[no marks,domain=-10:0.5,samples=150] {1/(x - 1)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x-1}$}
    \addplot+[no marks,olive,domain=-7:-3.02,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,olive,domain=-2.98:9.98,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,olive,domain=10.02:15,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x^2 - 7x - 30}$}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Con restrict y to domain=-10:10,, obtienes esto:

\documentclass[13pt,a4paper,headlines=6,headinclude=true]{scrartcl}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.12}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[axis lines=middle,xmin=-7,xmax=17,ymin=-1.5,ymax=1.5,xlabel=$\scriptstyle x$,ylabel=$\scriptstyle y$,tick label style={font=\tiny},legend style={font=\tiny,legend pos=outer north east,},restrict y to domain=-10:10,]
    \addplot+[no marks,domain=-10:0.5,samples=150] {1/(x - 1)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x-1}$}
    \addplot+[no marks,olive,domain=-7:15,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x^2 - 7x - 30}$}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Para situaciones críticas, es posible que también necesite unbounded coords=jump,justo después restrict y to domain=-10:10,.

Para la edición, puedes hacer esto:

\documentclass[13pt,a4paper,headlines=6,headinclude=true]{scrartcl}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.12}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \begin{axis}[axis lines=middle,
    xmin=-8,xmax=18,
    ymin=-1.6,ymax=1.6,
    xtick={-6,-4,...,16},
    ytick={-1.4,-1.2,...,1.4},
    xlabel=$\scriptstyle x$,
    ylabel=$\scriptstyle y$,
    tick label style={font=\tiny},
    legend style={font=\tiny,legend pos=outer north east,}
    ]
    \addplot+[no marks,line width=1pt,domain=-10:0.5,samples=150] {1/(x - 1)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x-1}$}
    \addplot+[no marks,line width=1pt,olive,domain=-7:-3.02,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,line width=1pt,olive,domain=-2.98:9.98,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addplot+[no marks,line width=1pt,olive,domain=10.02:15,samples=150] {1/((x)^2 - 7*x-30)};
    \addlegendentry{$\frac{1}{x^2 - 7x - 30}$}
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

Por si te interesa, también es fácil con pst-plot:

\documentclass[12pt, svgnames,x11names, pdf]{standalone}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{nccmath}
\usepackage{lmodern}

\usepackage{pst-plot}

\begin{document}

 \def\F{1/(x^2-7*x-30)}
\def\G{1/(x-1)}
 \footnotesize\everymath{\scriptstyle}
\psset{xunit=0.6, yunit=3, linewidth=0.6pt, ticksize=-2pt 2pt, labels=y, Dx=5, arrowinset=0.2}
\begin{pspicture*}(-7,-1.25)(15,1.6)
\psaxes[arrows=->](0,0)(-7,-1.25)(15,1.6)[ $ x $, -135][ $ y $,-135]%
\uput[-120](0,0){$ 0 $}% asymptotes
\psline(10,-1.25)(10,1.6)\uput[dr](10,0){$10$}
\psline(-3,-1.25)(-3,1.6)\uput[dl](-3,0){$-3$}
\psline(1,-1.25)(1,1.6)\uput[dr](1,0){$1$}
\psset{linewidth=1pt, linecolor =IndianRed ,plotpoints=100,plotstyle=curve, algebraic, labelsep = 0.5em}
\psplot{-7}{-3.02}{\F}
\psplot{-2.98}{9.98}{\F}
\psplot{10.02}{14.75}{\F}
\psset{linecolor=LightSkyBlue4!80!}
\psplot{-7}{0.98}{\G}
\psplot{14.75}{1.02}{\G}
\end{pspicture*}

\end{document}