Tikz – esempio 13
Benvenuti nel nostro esempio 13 di utilizzo del pacchetto Tikz, una risorsa utilissima del linguaggio per comporre immagini di altissima qualità. In questo articolo proponiamo un esempio di utilizzo. Segnaliamo anche il precedente Tikz – esempio 12 e il successivo Tikz – esempio 14 per ulteriore materiale.
Buona lettura!
Prima di ogni figura ricordare di mettere
\documentclass[usenames,dvipsnames]{article}
\usepackage{pgfplots}
Prima figura
codice prima figura
\begin{tikzpicture}
\def\centerarc[#1](#2)(#3:#4:#5) % Syntax: [draw options] (center) (initial angle:final angle:radius)
{ \draw[#1] ($(#2)+({#5*cos(#3)},{#5*sin(#3)})$) arc (#3:#4:#5); }
% Macro \centerarc presa da https://tex.stackexchange.com/a/66220
% Richiede \usetikzlibrary{calc}
\begin{axis}[
disabledatascaling,
axis equal image,
scale=0.70,
axis x line=none,
axis y line=none,
xmin = -0.7,
xmax = 0.7,
ymin = -0.7,
ymax = 0.7,
]
\draw[ultra thick,color=CornflowerBlue] (axis cs:0,0) circle[radius=1/sqrt(3)];
\addplot[no marks,very thick,SeaGreen] coordinates {(-0.289,-0.167) (0.289,0.167)};
\addplot[no marks,very thick,samples=10] coordinates {(-1/sqrt(3),0) (1/2/sqrt(3),-1/2) (1/2/sqrt(3),1/2) (-1/sqrt(3),0)} \closedcycle;
\addplot[no marks,very thick,samples=10,RubineRed] coordinates {(-0.408,-0.408) (0.408,0.408)};
\addplot[no marks,thick,samples=10,dashed,RubineRed] coordinates {(-1,-1) (1,1)};
% \addplot[mark=*,samples=10,mark size=1.5pt] coordinates {(-0.408,-0.408) (0.408,0.408)};
\addplot[no marks,very thick,samples=10,mark size=1.5pt] coordinates {(0,0) (1/2/sqrt(3),-1/2)};
\addplot[no marks,thick,dotted] coordinates {(0,0) (1/sqrt(3),0)};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt] coordinates {(0,0)} node[above left] {$O$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt] coordinates {(-1/sqrt(3),0)} node[left] {$A$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt] coordinates {(1/2/sqrt(3),-1/2)} node[below right] {$B$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt] coordinates {(1/2/sqrt(3),1/2)} node[above right] {$C$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt] coordinates {(1/2/sqrt(3),0)} node[below right] {$D$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt,RubineRed] coordinates {(0.289,0.289)} node[right] {$P\rule{0pt}{10pt}$};
\addplot[mark=*,mark size=1.5pt,RubineRed] coordinates {(-0.211,-0.211)} node[below] {$Q\rule{0pt}{10pt}$};
\addplot[no marks] coordinates {(0.20,0.145)} node[below] {$\vartheta$};
\addplot[no marks] coordinates {(-0.144,0.25)} node[above left] {1};
\centerarc[thick](0,0)(0:45:0.11);
\centerarc[thick](0,0)(0:45:0.13);
\centerarc[thick]({1/2/sqrt(3)},-1/2)(90:120:0.13);
\centerarc[thick]({1/2/sqrt(3)},-1/2)(120:150:0.11);
\end{axis}
\end{tikzpicture}
seconda figura
codice seconda figura
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
axis equal image,
disabledatascaling,
width=0.75\textwidth,
axis x line=none,
axis y line=none,
axis on top,
xmin = -0.5,
xmax = 3.5,
ymin = -0.3,
ymax = 1.5
]
\addplot[very thick,samples=10,no marks,fill=Apricot!30] coordinates {(0,0) (1,0) (0,1.272) (0,0)} \closedcycle;
\addplot[very thick,samples=10,no marks,fill=Magenta!30] coordinates {(2,0) (3,0) (2,0.786) (2,0)} \closedcycle;
\addplot[no marks,thick] coordinates {(0,0.1) (0.1,0.1) (0.1,0)};
\addplot[no marks,thick] coordinates {(2,0.1) (2.1,0.1) (2.1,0)};
\centerarc[thick](0,1.272)(-90:-52:0.2);
\centerarc[thick](2,0.786)(-90:-35:0.15);
\addplot[no marks] coordinates {(0,1.272)} node[above left] {$A$};
\addplot[no marks] coordinates {(0,0)} node[below left] {$B$};
\addplot[no marks] coordinates {(1,0)} node[below right] {$C$};
\addplot[no marks] coordinates {(2,0.786)} node[above left] {$A$};
\addplot[no marks] coordinates {(2,0)} node[below left] {$B$};
\addplot[no marks] coordinates {(3,0)} node[below right] {$C$};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
terza figura
codice terza figura
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
width=0.66\textwidth,
height=0.4\textwidth,
axis x line=center,
axis y line=center,
axis on top,
xmin = -0.25,
xmax = 2.9,
ymin = -0.5,
ymax = 2.9,
xlabel = {$b$},
ylabel = {$a$},
extra x ticks = {0},
extra x tick label = {$\hspace{-0.45cm}\phantom{/}O\phantom{/}$},
]
\addplot[very thick,samples=100,DarkOrchid,domain=0:2.5] {x^2};
\addplot[very thick,samples=100,SeaGreen,domain=0:2.5] {2^(-x)};
\addplot[mark=*,thick,mark options={fill=BurntOrange},mark size=3pt,draw=none] coordinates {(0.767,0.588)};
\addplot[no marks] coordinates {(1,2)} node[right] {$\color{DarkOrchid} b^2$};
\addplot[no marks] coordinates {(2,0.6)} node[right] {$\color{SeaGreen} 2^{-b}$};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
quarta figura
codice quarta figura
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
axis equal image,
scale=0.65,
axis x line=center,
axis y line=center,
xmin = -3.5,
xmax = 3.5,
ymin = -3.9,
ymax = 3.9,
xlabel = {$x$},
ylabel = {$y$},
xtick = {-pi,-pi/2,pi/2,pi},
xticklabels = {$\phantom{/}-$$\pi\phantom{/}$, $-$$\pi/2$,$\pi/2$, $\phantom{/}\pi\phantom{/}$},
extra x ticks = {0},
extra x tick label = {$\hspace{0.45cm}O$},
colormap={yellowpurple}{rgb255(0cm)=(240, 225, 48); rgb255(1cm)=(204, 204, 255)}
]
\addplot[very thick,samples=100,mesh,point meta=x,domain=-3.5:-1.6] {1/cos(deg(x))-1};
\addplot[very thick,samples=100,mesh,point meta=x,domain=-1.53:1.53] {1/cos(deg(x))-1};
\addplot[very thick,samples=100,mesh,point meta=x,domain=1.6:3.5] {1/cos(deg(x))-1};
\addplot[no marks] coordinates {(pi/3,-3)} node {\fbox{e}};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
quinta figura
codice quinta figura
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
width=0.75\textwidth,
height=0.5\textwidth,
axis x line=center,
axis y line=center,
axis on top,
xmin = -pi/6,
xmax = 7.5,
ymin = -1.4,
ymax = 1.4,
xlabel = {$x$},
ylabel = {$y$},
xtick = {pi/2,pi,3*pi/2,2*pi},
xticklabels = {$\pi/2$, $\phantom{/}\pi\phantom{/}$, $3\pi/2$, $\phantom{/}2\pi\phantom{/}$},
extra x ticks = {0},
extra x tick label = {$\hspace{-0.45cm}\phantom{/}O\phantom{/}$},
x tick label style={above},
domain=-pi:2.5*pi
]
\path[name path=below] (axis cs:0,-2) -- (axis cs:2*pi,-2);
\path[name path=above] (axis cs:0,+2) -- (axis cs:2*pi,2);
\addplot[Gray!10] fill between[of = below and above, soft clip={domain=0:2*pi}];
\addplot[very thick,samples=100,Emerald] {sin(deg(x))^3};
\addplot[very thick,samples=100,BurntOrange] {-cos(deg(x))^2};
\addplot[no marks,dashed] coordinates {(2*pi,-5) (2*pi,5)};
\addplot[mark=*,Purple,mark size=3pt,draw=none] coordinates {(3.997,-0.43) (5.428,-0.43)};
\addplot[no marks] coordinates {(2.1,1)} node[right] {$\color{Emerald} \sin^3(x)$};
\addplot[no marks] coordinates {(0.3,-1)} node[right] {$\color{BurntOrange} -\cos^2(x)$};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
Risorse didattiche aggiuntive per approfondire la matematica
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- Math Stack Exchange – Parte della rete Stack Exchange, questo sito è un forum di domande e risposte specificamente dedicato alla matematica. È una delle piattaforme più popolari per discutere e risolvere problemi matematici di vario livello, dall’elementare all’avanzato.
- Art of Problem Solving (AoPS) – Questo sito è molto noto tra gli studenti di matematica di livello avanzato e i partecipanti a competizioni matematiche. Offre forum, corsi online, e risorse educative su una vasta gamma di argomenti.
- MathOverflow – Questo sito è destinato a matematici professionisti e ricercatori. È una piattaforma per domande di ricerca avanzata in matematica. È strettamente legato a Math Stack Exchange ma è orientato a un pubblico con una formazione più avanzata.
- PlanetMath – Una comunità collaborativa di matematici che crea e cura articoli enciclopedici e altre risorse di matematica. È simile a Wikipedia, ma focalizzata esclusivamente sulla matematica.
- Wolfram MathWorld – Una delle risorse online più complete per la matematica. Contiene migliaia di articoli su argomenti di matematica, creati e curati da esperti. Sebbene non sia un forum, è una risorsa eccellente per la teoria matematica.
- The Math Forum – Un sito storico che offre un’ampia gamma di risorse, inclusi forum di discussione, articoli e risorse educative. Sebbene alcune parti del sito siano state integrate con altri servizi, come NCTM, rimane una risorsa preziosa per la comunità educativa.
- Stack Overflow (sezione matematica) – Sebbene Stack Overflow sia principalmente noto per la programmazione, ci sono anche discussioni rilevanti di matematica applicata, specialmente nel contesto della scienza dei dati, statistica, e algoritmi.
- Reddit (r/Math) – Un subreddit popolare dove si possono trovare discussioni su una vasta gamma di argomenti matematici. È meno formale rispetto ai siti di domande e risposte come Math Stack Exchange, ma ha una comunità attiva e molte discussioni interessanti.
- Brilliant.org – Offre corsi interattivi e problemi di matematica e scienza. È particolarmente utile per chi vuole allenare le proprie capacità di problem solving in matematica.
- Khan Academy – Una risorsa educativa globale con lezioni video, esercizi interattivi e articoli su una vasta gamma di argomenti di matematica, dalla scuola elementare all’università.