Tikz package – [Kỳ 2] Vẽ đồ thị và sử dụng vòng lặp trong TikZ

Ở bài viết trước chúng ta đã làm quen với các lệnh vẽ cơ bản trong gói TikZ. Thật ra với những lệnh vẽ cơ bản đó chúng ta đã có thể vẽ được rất nhiều hình phức tạp khác nhau. Bài viết này sẽ giới thiệu thêm 2 lệnh vẽ nâng cao hơn là vẽ đồ thị hàm sốvẽ hình sử dụng vòng lặp. Qua các ví dụ, bạn cũng sẽ biết thêm một số tính năng tùy biến thú vị của TikZ.

Xem lại kỳ 1.

Vẽ đồ thị của hàm số

Ta dùng lệnh \draw plot (\x, {hàm số});  để vẽ đồ thị hàm số. Giả sử ta cần vẽ đồ thị hàm số y=\sin(x) trên miền [0,2\pi], ta thực hiện như sau

Hai điểm quan trọng khi vẽ đồ thị là biểu thứcmiền giá trịTrong lệnh vẽ trên, hàm số y=\sin(x) được thể hiện bằng biểu thức sin(\x r)Chữ r theo sau \x quy định rằng x có đơn vị là radian, nếu không có chữ thì TikZ sẽ hiểu x có đơn vị là độ. Miền giá trị của x nằm trong đoạn [0,2\pi] được thể hiện bằng tùy biến domain=0:2*pi 

Ngoài chút phức tạp về đơn vị đối với các hàm lượng giác, những hàm số còn lại hoàn toàn có thể biểu diễn bình thường, giống như khi tính toán trên Matlab, bạn chỉ việc thay x bằng \x.

TikZ hỗ trợ rất nhiều hàm toán học:

  • sqrt(\x) Hàm căn bậc hai \sqrt(x)
  • pow(\x, y) Hàm mũ y^x
  • sin(\x r), cos(\x r), tan(\x r) Các hàm lượng giác
  • exp(\x) Hàm e^x
  • ln(\x) Hàm \ln(x)
  • round(\x), floor(\x), ceil(\x) Các hàm làm tròn
  • min(\x, y), max(\x, y)
  • pi, Các hằng số toán học \pi=3.14159...e=2.71828...

Sau đây là một ví dụ đơn giản khác

Câu lệnh \draw[thin,color=gray!50] (-0.1,-1.1) grid (3.9,3.9);  tạo một lưới cân đối và đẹp mắt cho hình vẽ chứa đồ thị.

Vẽ hình sử dụng vòng lặp

Cú pháp sử dụng rất đơn giản, hãy theo dõi ví dụ dưới đây để xem chúng hoạt động như thế nào.

Giả sử bạn cần vẽ trục số Ox, trên đó sẽ đánh dấu các điểm từ 0 đến 10. Cách thứ nhất là vẽ và đánh số thủ công lần lượt như sau:

Tuy nhiên bằng cách sử dụng vòng lặp đơn giản bạn có thể làm điều này đỡ vất vả hơn

(Lệnh \foreach  có nghĩa là for each, cho bạn nào chưa biết). Kết quả hoàn toàn tương tự

TikZ còn cho phép ta lặp với từng cặp biến. Giả sử ta cần vẽ bảng sau

Ta chỉ cần dùng vòng lặp đơn giản sau, thay vì dùng lệnh \draw  cho từng chữ cái

\x nhận các giá trị 1,2,3,\ldots nên trong lệnh vẽ ta đã trừ bớt 0.5cm để điểm vẽ ra nằm ngay trung tâm của các ô. Lệnh trên cũng có sử dụng node để tạo chú thích, bạn sẽ được học thêm cách sử dụng node chi tiết hơn ở bài sau (Kỳ 3)

Kết

Trên đây là cách sử dụng vòng lặp trong TikZ và cách sử dụng TikZ để vẽ đồ thị hàm số. Bài viết tiếp theo sẽ trình bày các cách sử dụng node và một số thủ thuật hữu ích để vẽ hình trong TikZ.

Mời bạn xem tiếp kỳ 3.

Xem bài khác trong cùng series<< Tikz package – [Kỳ 1] Cài đặt và những lệnh vẽ cơ bảnTikz package – [Kỳ 3] Node và một số thủ thuật hữu ích >>
Phạm Nhật Thiện

Phạm Nhật Thiện

Nhật Thiện là bạn trẻ yêu thích Toán học, mong muốn tổng hợp và chia sẻ kiến thức đến tất cả mọi người.