Tracer des fonctions mathématiques en LaTeX avec pgfplots et TikZ.
Vous pouvez dessiner des graphiques vectoriels nets directement dans votre document en utilisant le paquet pgfplots ou TikZ brut. Définissez votre domaine, réglez le nombre d'échantillons et stylisez vos axes sans exporter d'images depuis des outils externes.
La réponse courte : chargez \usepackage{pgfplots}, enveloppez votre graphique dans un environnement axis et utilisez \addplot avec une expression mathématique et un domaine.
Pourquoi pgfplots est préférable à TikZ brut pour les fonctions
Le manuel PGF explique comment dessiner des tracés avec l'opération de base \path, mais cela vous oblige à dessiner chaque ligne de grille, étiquette et graduation à la main. Le paquet pgfplots s'appuie sur TikZ pour gérer automatiquement les axes, les graduations, les domaines et les légendes.
L'utilisation de pgfplots permet de conserver des tailles de police cohérentes avec le reste de votre document, d'éviter les problèmes d'échelle lors de modifications de mise en page et vous offre un environnement axis familier.
Tracer une fonction de base à partir d'une expression
Pour tracer une fonction, chargez le paquet pgfplots dans votre préambule, créez un environnement tikzpicture et insérez un environnement axis. À l'intérieur de l'axe, utilisez \addplot avec une option de domaine pour spécifier votre plage d'entrée.
N'oubliez pas que les fonctions trigonométriques dans PGF attendent des degrés par défaut. Si votre variable est en radians, convertissez-la avec {deg(x)} ou chargez explicitement les radians.
Exemple étape par étape avec axes personnalisés et style
Corriger les courbes irrégulières avec samples et smooth
Par défaut, pgfplots évalue 25 points d'échantillonnage sur votre domaine, ce qui rend les courbes anguleuses et irrégulières. Augmentez le nombre d'échantillons et ajoutez l'option smooth pour interpoler entre les points et obtenir un aspect net.
Dépannage des erreurs de tracé courantes
Séquence de contrôle indéfinie dans une expression mathématique
Si le compilateur signale un nom de fonction inconnu, vérifiez votre syntaxe. PGF utilise \sin et \cos, mais les arguments trigonométriques nécessitent une conversion en degrés, sauf si vous configurez explicitement les radians.
\addplot[domain=0:360] {sin(x)};Délai de compilation dépassé sur des fonctions complexes
Une fonction avec des milliers d'échantillons ou des calculs trigonométriques lourds peut atteindre les limites de compilation sur les éditeurs en ligne plus lents. Texeno compile la plupart des documents en 1 à 3 secondes et autorise jusqu'à 8 minutes sur les plans payants sans quota de compilation.
Asymptotes inattendues ou pics verticaux
Les fonctions comme \tan(x) présentent des asymptotes verticales où les valeurs tendent vers l'infini, créant des lignes horizontales disgracieuses sur votre graphique. Divisez votre domaine en intervalles autour des singularités au lieu de tracer sur l'ensemble en un seul passage continu.
Questions
Dois-je utiliser TikZ ou pgfplots pour les graphiques de fonctions ?
Utilisez pgfplots. Il gère automatiquement les graduations des axes, les étiquettes, la mise à l'échelle et les boîtes englobantes, alors que TikZ brut vous oblige à dessiner chaque ligne de grille et coordonnée à la main.
Comment corriger les courbes irrégulières ou anguleuses dans mon tracé ?
Ajoutez samples=200 et l'option smooth à votre commande \addplot. Cela augmente la densité des points et interpole une courbe douce entre eux.
Comment tracer des fonctions trigonométriques en radians plutôt qu'en degrés ?
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