pgfplots: Cantos arredondados para caixa de diagrama

Question

Consideramos um pequeno código pgfplotsonde a grade externa é retangular, como esta imagem criada com este MWE:

\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{width=7cm,compat=1.15}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{axis}
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Mas esta grade retangular é fixa ou é possível obter também uma imagem como esta onde as bordas são arredondadas e podem ser coloridas e onde você pode desenhar diferentes gráficos dentro do retângulo arredondado?

Answer 1

Isso usa TikZ simples com intersectionsbiblioteca para o ponto de interseção. Observe que scopeo ambiente pode ser aninhado, vários \clips são usados ​​para preenchimento. Se você quiser o retângulo com cantos mais arredondados, basta usar, por [rounded corners=3mm]exemplo, na definição de \bb.

Acredito que pgfplotsisso também pode ser facilmente desenhado, com opções adequadas no axisambiente. No entanto, o TikZ simples me deixa mais confortável.

\documentclass[tikz,border=3mm]{standalone}
\usepackage{amsmath}
\usetikzlibrary{intersections}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[scale=2]
\def\bb{[rounded corners] (-1,-1) rectangle (2,1.5)}
\def\curveA{plot[domain=-1:2,smooth,samples=100]  (\x,{\x/(sqrt(1+\x*\x))})}
\def\curveB{plot[domain=-1:2,smooth,samples=100](\x,{pow(\x,4)-\x})}
\begin{scope} \clip \bb;
\begin{scope} 
\clip \curveA|-cycle;
\clip \curveB--cycle;
\fill[cyan!20] \bb;
\end{scope}
\draw (-1,0)--(2,0) (0,-1)--(0,1.5);
\draw[magenta,thick,name path=A] \curveA;
\draw[cyan,thick,name path=B] \curveB;
\path[name intersections={of=A and B}] (intersection-2) node[cyan,rectangle,minimum size=2mm,draw,thick]{};
\end{scope}
\draw[cyan] \bb;
\foreach \i in {-.5,0,...,1.5} \draw (\i,.05)--(\i,-.05);
\foreach \j in {-.5,0,...,1} \draw (.05,\j)--(-.05,\j);
\path
(-1,0) node[left]{$-1$}
(2,0) node[right]{$2$}
(0,-1) node[below]{$-1$}
(0,1.5) node[above]{$1.5$}
(1.2,-.5) node{$y=x^4-x$}
(.6,1.2) node (N) {$y=\dfrac{x}{\sqrt{x^2+1}}$};
\draw[-stealth] (N)--+(-60:.6);
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 2

Tudo isso pode ser feito com pgfplotsferramentas simples.

1. A moldura arredondada é tão simples quanto axis background/.style={rounded corners=4mm,draw=blue},
2. Livrar-se das flechas é tão simples quanto every inner x axis line/.append style={-},every inner y axis line/.append style={-},
3. O sombreamento pode ser feito com fillbetween.
4. As fórmulas são rótulos/pins simples.
5. Os valores máximo e mínimo podem ser anexados automaticamente com base nos xminvalores e assim por diante com after end axis/.code.

Para sua conveniência, reuni a maioria dessas coisas em um estilo chamado Sebastiano.

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\pgfplotsset{Sebastiano/.style={xticklabel=\empty,yticklabel=\empty,
    axis lines = center,
    every inner x axis line/.append style={-},
    every inner y axis line/.append style={-},
    axis background/.style={rounded corners=4mm,draw=blue},
    before end axis/.code={\path (0,0) coordinate (O);},
    after end axis/.code={
    \path
     (current axis.east|-O) node[right]
      {\pgfmathprintnumber{\pgfkeysvalueof{/pgfplots/xmax}}}
     (current axis.west|-O) node[left]
      {\pgfmathprintnumber{\pgfkeysvalueof{/pgfplots/xmin}}}
     (current axis.north-|O) node[above]
      {\pgfmathprintnumber{\pgfkeysvalueof{/pgfplots/ymax}}}
     (current axis.south-|O) node[below]
      {\pgfmathprintnumber{\pgfkeysvalueof{/pgfplots/ymin}}};
    }
}}
\usepgfplotslibrary{fillbetween}
\begin{document}

\begin{tikzpicture}
%
\begin{axis}[Sebastiano,width =12cm,
    xmin = -1,xmax = 2,
    ymin = -1,ymax = 1.5,
    domain=-1:2,smooth]
    \addplot[name path=A,color=magenta,thick]  {x/sqrt(1+x*x)}
    coordinate[pos=0.7,pin={[black,pin edge={stealth-,thick}]100:{$\displaystyle y=\frac{x}{\sqrt{1+x^2}}$}}](pA);
    \addplot[name path=B,color=cyan,thick]  {x^4-x}
    coordinate[pos=0.19,label={[black]below right:{$\displaystyle y=x^4-x$}}](pB);
    \addplot fill between [of=A and B,
        split,
        every segment no 0/.style={fill=none},
        every segment no 1/.style={cyan,opacity=50},
        every segment no 2/.style={fill=none},
        ];
\end{axis}
%
\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer 3

Como ponto de partida utilizo a resposta do Dr. Manuel Kuehner (uma vez que utiliza um diagrama mais simples). Com a ajuda da fitbiblioteca TikZ:

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\usetikzlibrary{fit}
\pgfplotsset{compat=1.16}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
\begin{axis}[name=PLOT,
    width = 80mm,
    height= 60mm,
    xmin = -1.2,
    xmax =  2.2,
    ymin = -1.3,
    ymax =  4.3,
    axis lines = center,
    scale only axis
    ]
    \addplot[
        domain = 0:2,
        red,
        line width = 1pt
        ]
        {x^2};
\coordinate (O) at (0,0);
\end{axis}
%
\node (f) [draw=blue, thick, rounded corners = 5mm, 
           inner sep=0pt, fit=(PLOT)] {};
\path   (O-|f.west)  node[lbl, left]  {$-1$}  (O-|f.east)  node[lbl,right] {$2$}
        (O|-f.north) node[lbl,above]  {$1.5$} (O|-f.south) node[lbl,below] {$-1$};
    \end{tikzpicture}
\end{document}

Editar: rótulos de coordenadas adicionados fora do fnó (eles são \Largee red, que você vê facilmente, que estão na imagem, essas configurações você pode alterar facilmente)

Answer 4

• Apenas uma ideia/começo (vou dormir agora).
• Colocar duas parcelas uma em cima da outra.
• Eles têm o mesmo tamanho, mas opções de eixo diferentes.
• scale only axisé importante.

---

\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
%
\begin{axis}[
    width = 80mm,
    height = 60mm,
    xmin = -1.2,
    xmax = 2.2,
    ymin = -1.3,
    ymax = 4.3,
    axis x line = center,
    axis y line = center,
    %axis line style = {rounded corners = 4mm},
    scale only axis
    ]
    \addplot[
        domain = 0:2, 
        red, 
        line width = 1pt
        ] 
        {x^2};
\end{axis}
%
\begin{axis}[
    width = 80mm,
    height = 60mm,
    xmin = -1.2,
    xmax = 2.2,
    ymin = -1.3,
    ymax = 4.3,
    axis line style = {rounded corners = 5mm, blue},
    scale only axis,
    ticks = none
    ]
\end{axis}
%
\end{tikzpicture}

\end{document}