Rotular gráficos GnuPlot e tikz

Question

Estou tentando rotular alguns gráficos, mas não consigo descobrir. Estou tentando conseguir algo parecido com isto:

Encontrado no site texanmpleaqui. Gostaria de rotular a função correspondente a cada gráfico conforme mostrado na figura acima.

Isto é o que eu tenho:

\documentclass[tikz]{standalone}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[plot/.style={very thick,raw gnuplot,mark=none,black}]
    \begin{axis}[
    minor y tick num=2,
    minor x tick num=1,
    extra y ticks={0},
    extra x ticks={0},
    extra tick style={grid style={black},xticklabel=\empty},
    width=0.7\textwidth,
    ymin=-2, ymax=2,
    grid=both, y=1cm,
    axis y line=left,
    axis x line=bottom
    ]
    \addplot gnuplot [plot, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] x**3 - x;
    };

    \addplot gnuplot [plot, blue, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] (x-3)**3 - (x-3);   
    };
    \addplot gnuplot [plot, red, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] (x+3)**3 - (x+3);
    };
\end{axis}\end{tikzpicture}
\end{document}

que produz:

Eu esperava permanecer no ambiente do eixo por motivos de estilo.

Answer 1

Aqui está uma solução que posiciona nodeao longo da curva; varie a poschave entre 0(início do domínio) e 1(fim do domínio) conforme achar adequado. Você também pode brincar com a âncora, por exemplo east, west, , etc.

% arara: pdflatex: {shell: yes}
\documentclass[tikz]{standalone}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[plot/.style={very thick,raw gnuplot,mark=none,black}]
    \begin{axis}[
    minor y tick num=2,
    minor x tick num=1,
    extra y ticks={0},
    extra x ticks={0},
    extra tick style={grid style={black},xticklabel=\empty},
    ymin=-2, ymax=2,
    grid=both, y=1cm,
    axis y line=left,
    axis x line=bottom
    ]
    \addplot gnuplot [plot, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-2:2] x**3 - x;
        }node[pos=0.7,anchor=west]{$y=f(x)$};

    \addplot gnuplot [plot, blue, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [1:5] (x-3)**3 - (x-3);   
    }node[pos=0.3,anchor=west]{$y=g(x)$};
    \addplot gnuplot [plot, red, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:-1] (x+3)**3 - (x+3);
    }node[pos=0.7,anchor=east]{$y=h(x)$};
\end{axis}\end{tikzpicture}
\end{document}

Para referência, aqui está uma versão semgnuplot

% arara: pdflatex
\documentclass[tikz]{standalone}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[plot/.style={very thick,mark=none,black,samples=100}]
    \begin{axis}[
    minor y tick num=2,
    minor x tick num=1,
    extra y ticks={0},
    extra x ticks={0},
    extra tick style={grid style={black},xticklabel=\empty},
    ymin=-2, ymax=2,
    grid=both, y=1cm,
    axis y line=left,
    axis x line=bottom
    ]
    \addplot [plot,domain=-2:2]{x^3 - x}node[pos=0.7,anchor=west]{$y=f(x)$};
    \addplot [plot,blue, domain=1:5] { (x-3)^3 - (x-3)}node[pos=0.3,anchor=west]{$y=g(x)$};
    \addplot [plot,red, domain=-5:-1] {(x+3)^3 - (x+3)}node[pos=0.7,anchor=east]{$y=h(x)$};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Finalmente, se você quiser os rótulos fora do eixo, dê uma olhada emPgfPlots com gráficos rotulados estendem-se para fora da caixa do gráfico.

Answer 2

Você pode adicionar uma legenda ao eixo pgfplot da seguinte maneira. Isso é suficiente? Ou você está atrás da coloração do texto da legenda?

\documentclass[tikz,border=10pt]{standalone}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[plot/.style={very thick,raw gnuplot,mark=none,black}]
    \begin{axis}[
    minor y tick num=2,
    minor x tick num=1,
    extra y ticks={0},
    extra x ticks={0},
    extra tick style={grid style={black},xticklabel=\empty},
    width=0.7\textwidth,
    ymin=-2, ymax=2,
    grid=both, y=1cm,
    axis y line=left,
    axis x line=bottom,
    legend style={at={(1.1,1)}, anchor={north west}},
    ]
    \addplot gnuplot [plot, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] x**3 - x;
    };

    \addplot gnuplot [plot, blue, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] (x-3)**3 - (x-3);   
    };
    \addplot gnuplot [plot, red, samples=500, restrict y to domain=-10:10] {
        plot [-5:5] (x+3)**3 - (x+3);
    };
    \legend{$ x^3 - x $,$ (x-3)^3 - (x-3) $,$ (x+3)^3 - (x+3) $}
    \end{axis}\end{tikzpicture}
\end{document}