Das Verwenden von Matplotlibs LaTeX für die mathematische Satzgestaltung

Einführung

In diesem Tutorial lernen wir, wie wir Matplotlibs interner LaTeX-Parser und Layout-Engine verwenden, um mathematischen Text zu erstellen. Wir werden die Python-Programmiersprache verwenden, um den Code zu schreiben.

Tipps für die VM

Nachdem der VM-Start abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund von Einschränkungen in Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback ab, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Bibliotheken importieren

In diesem Schritt importieren wir die erforderlichen Bibliotheken - matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt

Erstellen einer Figur

In diesem Schritt erstellen wir eine Figur und ein Achsenobjekt mit der Funktion subplots().

fig, ax = plt.subplots()

Hinzufügen eines Diagramms

In diesem Schritt fügen wir einem Achsenobjekt ein Diagramm hinzu, indem wir die plot()-Funktion verwenden.

ax.plot([1, 2, 3], label=r'$\sqrt{x^2}$')
ax.legend()

Festlegen von Beschriftungen

In diesem Schritt legen wir die Beschriftungen für die x- und y-Achse fest, indem wir die Funktionen set_xlabel() und set_ylabel() verwenden.

ax.set_xlabel(r'$\Delta_i^j$', fontsize=20)
ax.set_ylabel(r'$\Delta_{i+1}^j$', fontsize=20)

Festlegen des Titels

In diesem Schritt legen wir den Titel für das Diagramm fest, indem wir die set_title()-Funktion verwenden.

ax.set_title(r'$\Delta_i^j \hspace{0.4} \mathrm{versus} \hspace{0.4} '
             r'\Delta_{i+1}^j$', fontsize=20)

Hinzufügen von Text

In diesem Schritt fügen wir Text zum Diagramm hinzu, indem wir die text()-Funktion verwenden.

tex = r'$\mathcal{R}\prod_{i=\alpha_{i+1}}^\infty a_i\sin(2 \pi f x_i)$'
ax.text(1, 1.6, tex, fontsize=20, va='bottom')

Layout anpassen

In diesem Schritt passen wir das Layout des Diagramms an, indem wir die tight_layout()-Funktion verwenden.

fig.tight_layout()

Anzeigen des Diagramms

In diesem Schritt zeigen wir das Diagramm an, indem wir die show()-Funktion verwenden.

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Tutorial haben wir gelernt, wie man Matplotlibs internen LaTeX-Parser und Layout-Engine verwendet, um mathematischen Text zu erstellen. Wir haben auch gelernt, wie man ein Diagramm erstellt, Beschriftungen, Titel, Text hinzufügt und das Layout anpasst. Dieses Tutorial kann als Referenz für die Erstellung von Diagrammen mit mathematischem Text in Matplotlib verwendet werden.