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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方5|領域に色を塗る

前回の記事までで,TikZによる

  • 直線・円・楕円といった基本的な描線
  • 点線や矢印や色など線のスタイル
  • $y=f(x)$の基本的なグラフ,媒介変数表示された方程式,極方程式などの描き方
  • 便利な座標の定義や,座標計算の方法

など「描線」について説明してきました.

この記事では「領域」の塗り方について説明します.

TikZで領域が塗れるようになると,図による表現の幅が大きく広がりますね.

なお,本稿では以下のように3つのライブラリintersections, calc, arrowsを用います.

なお,ライブラリについては最初の記事で説明しています.

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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方4|座標の定義と計算

例えば,座標上の点$(1,2)$を何度も用いるなら,$(1,2)$を何度も書くのは面倒です.

TikZでは点$(1,2)$を(A)と定義することができ,(A)と書けばこれを全て点$(1,2)$として処理させることができます.

こうすると,$(1,2)$を$(3,2)$に書き換えたいとき,(A)の定義を$(3,2)$に書き換えるだけで全ての$(1,2)$が$(3,2)$に置き換わりとても便利です.

このように点の定義は適切に利用すれば,TikZの記述の編集は非常に簡単になります.

また,

  • ライブラリ[calc]を用いることで,座標の計算ができ,
  • ライブラリ[intersections]を用いることで,曲線の交点の座標を定義できます.

なお,本稿では以下のように3つのライブラリintersections, calc, arrowsを用います.

なお,ライブラリについては最初の記事で説明しています.

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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方3|グラフの描き方

TikZでは$y=x^2+x$や$y=\sin{x}$などといった$y=f(x)$の陽関数だけでなく,媒介変数表示された点$(x(t),y(t))$のグラフを描くこともできます.

関数のグラフを書くための三角関数,指数関数,対数関数のコマンドも用意されており,初等関数はほぼ問題なく描くことができます.

もちろん前回の記事で説明した線のスタイルの変更もできるので,重要なグラフは太くするといった描画も可能です.

また,極座標表示も可能なので,極方程式のグラフも描くことができます.

なお,本稿では以下のように3つのライブラリintersections, calc, arrowsを用います.

なお,ライブラリについては最初の記事で説明しています.

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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方2|線のスタイル

前回の記事では,TikZを使うための環境について説明し,基本的な線分や曲線の描き方を説明しました.

この記事では,描線について

  • 太さを変える
  • デザイン(点線や破線)にする
  • 矢印にする

といったスタイルを変える方法を説明します.

スタイルをコントロールできれば,図の表現の幅が飛躍的に広がりますね.

なお,本稿では以下のように3つのライブラリ”intersections”, “calc”, “arrows”を用います.

なお,ライブラリについては最初の記事で説明しています.

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LaTeXで図を直接描けるTikZの使い方1|基本的な描線

LaTeXで図を扱いたいとき,もともと画像ファイルを作っておいて,それをgraphicxなどのパッケージで挿入する方法があります.

しかし,図とLaTeXの文字のバランスの調整が難しかったり,図の挿入が綺麗に挿入できないことも少なくありません.

そこで,本稿ではTeXファイルに直接記述することで,直線,曲線,グラフなどの図を描くことができるパッケージのTikzのLaTeXでの使い方を紹介します.

画像ファイルを挿入する方法だと,図に修正を加えたいときに別ソフトで画像ファイルの編集をする必要があります.

一方,直接記述して表示できるTikZを用いれば図の修正がTeX上で完結するので,これは大きなメリットですね.

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