TIKZ——LaTeX基本繪圖

　　TIKZ是LaTeX的一個繪圖包，可以繪製其他軟件很難畫出來的圖像。

基本用法

直線、垂足、矩形、橢圓

　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 

\begin{tikzpicture}
     
    \draw[->] (0,0)--(7,0);
    \draw[->] (0,0)--(0,7); %箭頭線

    \draw[red] (2,1) -| (1,2);%直角1
    \draw[blue] (2,1)|-(1,2);%直角2
    \draw[green] (2,2) circle (1);%圓
    \draw[black] (4,4) ellipse (1 and 3);%橢圓：短、長半軸
    \draw[yellow] (3,3) rectangle (4,1);%矩形
    \draw[orange] (0,0) -- (2,1-|1,2);%找到垂點並與（0,0）連線
    \draw[purple] (0,1)--(1,1.5)--(0,2)--cycle  %封閉的線段
                  (0,2)--(1,3);%不加分號的連寫
\end{tikzpicture} 
 
\end{document}  

　　效果圖：

圓弧、橢圓弧、三角函數曲線、貝塞爾曲線

　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
 
\begin{tikzpicture}
    \draw[->] (0,0)--(7,0);
    \draw[->] (0,0)--(0,7); %箭頭線

    \draw[red] (3,2) arc (0:120:1);%圓弧：起始點,開始角度:結束角度:半徑
    \draw[blue] (3,2) arc (0:120:1 and 2);%橢圓弧
    \draw[green] (0,0) sin (3,1) cos (5,0);%畫pi/2的正弦、餘弦
    \draw[orange] (3,3)..controls (4,4)and(5,5) .. (4,3); %貝塞爾曲線：起點..controls 控制點 and 控制點..終點
\end{tikzpicture}  
\end{document}  

　　效果圖：

輔助線、網格、填充、自定義函數

　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
  
\begin{tikzpicture}
    \draw[help lines,step = 0.5] (-3,-3) grid (3,3); %輔助線格子
    \draw[-latex] (-4,0) -- (4,0);
    \draw[-latex] (0,-4) -- (0,4);%實心箭頭
    \draw[domain = -2:360][samples = 200] plot({cos(\x)}, {0.5*sin(\x)});%函數圖像，參數方程，內有小括號，外面必須用花括號括起來，samples是畫函數圖時列出的點
    \filldraw[fill = yellow,draw = blue][ultra thick] (2,2) circle (1);%填色，還可以設置線寬
\end{tikzpicture} 
\end{document}  

　　效果圖：

圖形旋轉、平移、縮放、變形、圓角多邊形、箭頭設置

　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
   
\begin{tikzpicture}[>=Stealth]%設置箭頭，環境中所有箭頭都用這個庫 
    \draw[->] (-4,0) -- (4,0);
    \draw[->>] (0,-4) -- (0,4); 
    \draw(-3,2)--(-3,3)[rounded corners = 0.3cm] 
    -- (-2,3)--(-1.5,2)[sharp corners]--(-2.5,1)--cycle;%圓角多邊形
 
    \draw[help lines](0,0) rectangle (1,1);%輔助線
    \draw[scale=1.5] (0,0) rectangle (1,1);%縮放
    \draw[rotate=30] (0,0) rectangle (1,1);%擾起點旋轉

    \draw[help lines](2,0) rectangle (3,1);
    \draw[shift={(0.5,0.5)}](2,0) rectangle (3,1);%平移

    \draw[help lines](4,0) rectangle (5,1);
    \draw[xslant=0.4](4,0) rectangle (5,1);%傾斜

\end{tikzpicture}

\end{document}  

　　效果圖：

錨點、自定義屬性

　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
   
\begin{tikzpicture} 
    \draw[->] (-4,0) -- (4,0);
    \draw[->>] (0,-4) -- (0,4);  

    \node (A) at (2,2) {$A_1$};
    \node[draw] (B) at (3,2) {B};%draw屬性添加自適應大小的方框
    \node[draw] (C) at (2.5,3) {};
    \draw (A) -- (B.center) -- (C.north) -- (A);%連線可以連到字母方框的某個位置：center/north/south/east/west
    \node[draw,anchor=east] (a) at (A) {$a_0$};%定義A的錨點在A位置的東部，然後定義a，並將其位置定義爲A位置的中心
    \node[draw,below right=4pt] (b) at (B) {b};%在相對於B的位置右下方4pt的地方定義b

    \node[circle,fill=blue,text=white,font={\bfseries}] 
        (A) at (0,0) {A node};%填充、各種可自定義的參數
    \node[rectangle,rounded corners,draw=gray,font={\sffamily\slshape}] 
        (B) at (2,0) {B node};

    \node[draw] (P) at (-3,3){center};
    \draw[dotted] (0,0)--(P.south);%畫某點到某點的南邊的線
\end{tikzpicture}

\end{document}  

　　效果圖：

 線段與點的標註

 　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
   
\begin{tikzpicture} 
    \draw (2,1.5)coordinate (A)node[above] {$A$}%定義點A並標註A
        --node[above left,sloped] {$c$}%給線標註c
          (0,0)coordinate (B)node[left] {$B$}
        --node[below]{$a$}
          (2.5,0)coordinate (C)node[right]{$C$}
        --node[right]{$b$}
          cycle;
\end{tikzpicture}

\end{document}  

　　效果圖：

例子

 　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}  
\usetikzlibrary{arrows.meta}%畫箭頭用的包
\begin{document} 
   
\begin{tikzpicture}[>=Stealth]
    \draw[->,line width=0.2pt](-0.5,0)--(4.5,0);
    \draw[->,line width=0.2pt](0,-0.5)--(0,2.5);
    \coordinate (a) at (0.5,1.9);
    \coordinate (b) at (4,1.2);
    \coordinate (a0) at (a |- 0,0); 
    \coordinate (b0) at (b |- 0,0); 
    \node[below] at (a0) {$a$};
    \node[below] at (b0) {$b$};
    \filldraw[fill=gray!50,draw,thick] 
        (a0)--(a)..controls(1,2.8)and(2.7,0.4)..(b)--(b0)--cycle;
    \node[above right,outer sep=0.2cm,rounded corners,fill = green!20,draw = black,text = blue!60!red,scale = 0.6] %blue60，red40
        at (b) {$\displaystyle\int_a^bf(x)dx = F(b)-F(a)$};%寫標註，draw邊框，fill填充，scale字體大小
\end{tikzpicture}

\end{document}  

　　效果圖：

用循環、判斷語句繪圖

 　　代碼：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{pgffor}%可以使用foreach的包
\usepackage{ifthen}%可以使用ifthenelse的包，還能使用whiledo

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \foreach \i in {0,...,5}{
        \foreach \j in {0,...,\i}{
            \ifthenelse{\i > 3}{%if成立
                \node[fill = green!20,rounded corners]at (\i,\j) {(\i,\j)};
            }{%if不成立
                \node[fill = red!20,rounded corners]at (\i,\j) {(\i,\j)};
            }
        }
    } 
\end{tikzpicture}
\end{document}

　　效果圖：

定義變量、使用函數

　　代碼：

 

繪製神經網絡圖

　　代碼：