用 LaTeX 做數學考卷 (四) : 畫圖篇 - PGF/TikZ 繪圖

繪圖的部份選用 PGF/TikZ 而不用 PStricks 的原因是因為我個人覺得 PGF/TikZ 的程式碼比較淺顥易懂, 多看看 Geogebra 的程式碼就可以自己修正甚至也可以直接在 LaTeX 裡畫圖。

首先我們先看看如何用 Geogebra 產生 PGF/TikZ 的程式碼

1. 先畫圖, 按右鍵選取要產生的圖

2. 在檔案裡點選「匯出 PGF/TikZ 檔」

3. 點產生 PGF/TikZ 碼, 複製後貼到 LaTeX 裡就可以了

接著是插入圖片的方法, 此法與 \includegraphics 相同, 效果也幾乎一樣, 唯一不同的是這個圖形是 LaTeX 自己畫的。

......
\usepackage{pgf,tikz}
\usepackage{mathrsfs}
\usetikzlibrary{arrows}
......

\begin{document}

\begin{wrapfigure}{r}{6cm}
\centering
%段落A
\definecolor{qqqqff}{rgb}{0.,0.,1.}
\definecolor{uuuuuu}{rgb}{0.26666666666666666,0.26666666666666666,0.26666666666666666}
\definecolor{qqwuqq}{rgb}{0.,0.39215686274509803,0.}
\definecolor{ffqqqq}{rgb}{1.,0.,0.}
%段落B
\begin{tikzpicture}[line cap=round,line join=round,>=triangle 45,x=1.0cm,y=1.0cm,scale=0.6]
\clip(-1.0466666666666662,-0.16) rectangle (8.353333333333339,5.02);
\draw[color=qqwuqq,fill=qqwuqq,fill opacity=0.1] (4.875965060731795,4.003359400001583) -- (5.104630575704624,3.6459911274000394) -- (5.461998848306167,3.8746566423728686) -- (5.233333333333338,4.232024914974412) -- cycle;
\draw (-0.2866666666666664,0.7)-- (7.493333333333337,0.7);
\draw [shift={(3.6033333333333353,0.7)}] plot[domain=0.:3.141592653589793,variable=\t]({1.*3.89*cos(\t r)+0.*3.89*sin(\t r)},{0.*3.89*cos(\t r)+1.*3.89*sin(\t r)});
\draw (-0.2866666666666664,0.7)-- (5.233333333333338,4.232024914974412);
\draw (5.233333333333338,4.232024914974412)-- (7.493333333333337,0.7);
\draw [line width=1.2pt,color=ffqqqq] (5.233333333333338,0.7)-- (5.233333333333338,4.232024914974412);
\draw (-0.2866666666666664,0.7)-- (5.233333333333338,0.7);
\draw (5.233333333333338,0.7)-- (7.493333333333337,0.7);
%段落C
\begin{footnotesize}
\draw (5.233333333333338,2.42) node[anchor=north west] {$\sqrt{ab}$};
\draw [line width=1.2pt,color=qqqqff] (3.6033333333333353,0.7)-- (3.6033333333333353,4.59);
\draw (3.5933333333333364,3.02) node[anchor=north west] {$\frac{a+b}{2}$};
\draw[color=black] (2.533333333333336,0.4) node {$a$};
\draw[color=black] (6.4133333333333375,0.4) node {$b$};
\draw [fill=uuuuuu] (3.6033333333333353,0.7) circle (1.5pt);
\draw[color=black] (-0.3,0.4) node {$A$};
\draw[color=black] (7.6,0.4) node {$B$};
\draw[color=black] (3.8,4.85) node {$C$};
\draw[color=black] (5.3,4.5) node {$Q$};
\draw[color=black] (5.3,0.4) node {$P$};
\draw[color=black] (3.8,0.4) node {$O$};
\end{footnotesize}
%\thefontsize\tiny
%\thefontsize\scriptsize
%\thefontsize\footnotesize
%\thefontsize\small
%\thefontsize\normalsize
%\thefontsize\large
%\thefontsize\Large
%\thefontsize\LARGE
%\thefontsize\huge
%\thefontsize\Huge
\end{tikzpicture}

\caption{算幾不等式}

\end{wrapfigure}

\end{document}


PGF/TikZ 的程式碼分成3個部份:

段落A是設定顏色, 因為是在 GeoGebra 畫的, 所以色彩繽紛, 如果在 Latex 自己畫, 那麼大可不用設定。

段落B是畫圖, 在 \begin{tikzpicture} \end{tikzpicture} 環境之中的是圖形和文字, [line cap=round,line join=round,>=triangle 45,x=1.0cm,y=1.0cm,scale=0.6]是環境設定, 最好用的是 scale, 可以直接改變圖形的大小。x=1.0cm y=1.0cm 用來設置xy軸的比例。

畫圖的方式稍微介紹一下:
  \draw (-0.2866666666666664,0.7)-- (7.493333333333337,0.7) ()內的數字是坐標, 畫出線段
  \draw [shift={(3.6033333333333353,0.7)}] plot[domain=0.:3.141592653589793,variable=\t]({1.*3.89*cos(\t r)+0.*3.89*sin(\t r)},{0.*3.89*cos(\t r)+1.*3.89*sin(\t r)}); 參數式畫半圓

其他圓形與程式碼的關係也是相當直觀易懂

段落C是文字, 在\begin{footnotesize} \end{footnotesize} 環境中設置文字大小, 其他的文字大小由小到大分別是 \tiny \scriptsize \footnotesize \small \normalsize \large \Large \LARGE \huge \Huge。

\draw[color=black] (3.8,4.85) node {$C$} 可以用坐標來調整字的位置
\draw [fill=uuuuuu] (3.6033333333333353,0.7) circle (1.5pt); 畫一個小圓來代表點坐標

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