pgfplots는 간단한 함수의 예상치 못한 그래프를 생성합니다.

Question

간단한 지수 함수 2^x를 플롯하고 싶습니다. 내가 사용하는 코드는 다음과 같습니다. 플롯은 도메인에 대해 더 낮은 값(예에서는 -6)을 설정한 x축에 도달합니다. 내가 도대체 ​​뭘 잘못하고있는 겁니까?

\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

ymin=-.5도 추가하면 ymin이 함수에 대해 계산된 값이 아닙니다. 전체 코드:

\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}

올바른 출력:

추가하다또한 -4:2 도메인을 사용하면 예상되는 답변을 볼 수 있습니다.

Answer 2

다이어그램에서 가로좌표가 어디에 있는지 정의해야 합니다. 선택한 기본 위치가 axis lines예상한 위치에 있지 않습니다.

가로좌표의 명시적인 정의된 위치가 없으면 그리기 함수 영역의 시작점으로 정의된 점을 통해 그려집니다. 즉, at domain=-5:2it lie at y(-5), at domain=-2:2it lie at y(-2), 그러나 정의 ymin=0at lie at y=0및 at ymin=-1it은 at 에 있을 것입니다 y=0.

이 사실에 따르면 선택한 축선에서 가로좌표 사이의 거리와 ytick=1처음 두 경우의 경우 다른 축 사이의 거리가 다르기 때문에 다르다는 것을 알 수 있습니다 ytick.

따라서 MWE를 다음과 같이 다시 작성하면:

\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}

결과는 예상한 대로입니다.

이 기능은 pgfplots버그로 선언할 수 있지만 많은 상황에서 이것이 바람직합니다(예: y(0)존재하지 않는 로그 축, 즉 마이너스 무한대에 있음).

grid위에서 언급한 내용을 더 잘 이해하려면 축에 대해 기본 스타일을 선택하고 축에 옵션을 추가할 때 다이어그램을 테스트하세요 .

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

그러한 경우 결과는 다음과 같습니다.