LaTeX学习

LaTeX学习

如果你平时的写作中会遇到数学公式,而你又是使用的markdown编辑器,那么,本文适合你。

本文主要介绍LaTex数学排版在MarkDown语法中的使用。如果您需要的是更详尽的LaTeX论文排版等,请查阅相关专业资料。

TEX 是Donald E. Knuth 编写的一个以排版文章及数学公式为目标的计算机程序。TEX的版本号不断趋近于π,现在为3.141592。由Pascal 语言写成,特点: 免费、输出质量高、擅长科技排版、有点像编程

LATEX 目前使用最广泛的TEX 宏集。 每一个LATEX 命令实际上最后都会被转换解释成几个甚至上百个TEX命令。

CTEX 国内致力于TEX 推广的网站:www.ctex.org/。该网站提供了CTEX 中文套装,这个安装程序把MiKTEXTEX 在Windows 操作系统上的实现版本)和一些相关工具(如WinEdtGSview 等)打包在一起,同时对中文接口进行了配置,以实现对中文文本的编辑。

如果想学习LATEX安装CTEX套装就可以了。LATEX 的功能和宏包有很多,每个人用到的功能是有限的;边用边学,建立了基本的概念以后,在使用中根据需求去解决问题就可以了。

LaTeX公式基础知识

  • LATEX控制序列的概念(类似于函数)

控制序列可以是作为命令:以\开头,参数:必须参数{}和可选参数[]

  • 环境概念 

bengin {环境名}开始,并以end {环境名}结束。

  • LaTeX 公式有两种,一种是用在正文中的,一种是单独显示的。正文中的公式用 $...$ 来定义,单独显示的用$$...$$ 来定义,其中 ... 表示的是LaTeX 的公式命令。

行内公式:

$f(x) = \sum_{i=0}^{N}\int_{a}^{b} g(t,i) \text{ d}t$.(行内公式)

\(f(x) = \sum_{i=0}^{N}\int_{a}^{b} g(t,i) \text{ d}t\)

行间公式:

$$f(x) = \sum_{i=0}^{N}\int_{a}^{b} g(t,i) \text{ d}t{6}\tag{1}$$ \[f(x) = \sum_{i=0}^{N}\int_{a}^{b} g(t,i) \text{ d}t{6}\tag{1}\]

  • 上标与下标

上标命令是 ^{角标},下标命令是_{角标}。当角标是单个字符时可以不用花括号

  • 分式

输入较短的分式时,最简单的方法是使用斜线,譬如输入(x+y)/2,可得到:\((x + y)/2\)

要输入带有水平分数线的公式,可用命令:\frac{分子}{分母}

eg.

$$\frac{x+y}{2}$$ \[\frac{x+y}{2}\]

$$\frac{1}{1+\frac{1}{2}}$$ \[\frac{1}{1+\frac{1}{2}}\]

  • 根式

排版根式的命令是:开平方:\sqrt{表达式};开 n 次方:\sqrt[n]{表达式}

$$\sqrt{2}<\sqrt[3]{3}$$ \[\sqrt{2}<\sqrt[3]{3}\]

$$\sqrt{1+\sqrt[p]{1+a^2}}$$ \[\sqrt{1+\sqrt[p]{1+a^2}}\]

$$\sqrt{1+\sqrt[^p\!]{1+a^2}}$$ \[\sqrt{1+\sqrt[^p\!]{1+a^2}}\]

  • 求和与积分

排版求和符号与积分符号的命令分别为 \sum\int,它们通常都有上下限,在排版上就是上标和下标。

$$\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}$$ \[\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}\]

微分符直体:$$\int_a^b f(x)\mathrm{d}x$$ \[\int_a^b f(x)\mathrm{d}x\]

  • 公式中的空格

LaTeX 能够自动处理公式中的大多数字符之间的空格,但是有时候需要自己手动进行控制。

命令 释义 显示
$a\!b$ 紧贴 \(a\!b\)
$ab$ 没有空格 \(ab\)
$a\,b$ 小空格 \(a\,b\)
$a\;b$ 中等空格 \(a\;b\)
$ab$ 大空格 \(a\ b\)
$a\quad b$ quad空格 \(a\quad b\)
$a\qquad b$ 两个quad空格 \(a\qquad b\)
  • 西文字符转换表
命令 释义 命令 释义
rm 罗马字体 \it 意大利字体
\bf 黑体  \sl 倾斜体
\sf 等线体  \sc 小体大写字母
\tt 打字机字体 \mit 数学斜体
\cal 数学中花体字母
  • 公式中的定界符

这里所谓的定界符是指包围或分割公式的一些符号

$($ %(

$)$ %)

$[$ %[

$]$ %]

$\{$ %{

$\}$ %}

$|$ %|

$\|$ %||

在上述这些定界符之前冠以 \left(修饰左定界符)或 \right(修饰右定界符),可以得到自适应缩放的定界符,它们会根据定界符所包围的公式大小自适应缩放。

$$\left(\sum_{k=\frac{1}{2}}^{N^2}\frac{1}{k}\right)$$

\[\left(\sum_{k=\frac{1}{2}}^{N^2}\frac{1}{k}\right)\]

  • 矩阵

对于少于 10 列的矩阵,可使用matrixpmatrixbmatrixBmatrixvmatrixVmatrix 等环境。

$$\begin{matrix}1 & 2\\3 &4\end{matrix}$$ \[\begin{matrix}1 & 2\\3 &4\end{matrix}\]

$$\begin{pmatrix}1 & 2\\3 &4\end{pmatrix}$$ \[\begin{pmatrix}1 & 2\\3 &4\end{pmatrix}\]

$$\begin{bmatrix}1 & 2\\3 &4\end{bmatrix}$$ \[\begin{bmatrix}1 & 2\\3 &4\end{bmatrix}\]

$$\begin{Bmatrix}1 & 2\\3 &4\end{Bmatrix}$$ \[\begin{Bmatrix}1 & 2\\3 &4\end{Bmatrix}\]

$$\begin{vmatrix}1 & 2\\3 &4\end{vmatrix}$$ \[\begin{vmatrix}1 & 2\\3 &4\end{vmatrix}\]

$$\begin{Vmatrix}1 & 2\\3 &4\end{Vmatrix}$$ \[\begin{Vmatrix}1 & 2\\3 &4\end{Vmatrix}\]

  • 排版数组

当矩阵规模超过 10 列,或者上述矩阵类型不敷需求,可使用 array 环境。该环境可把一些元素排列成横竖都对齐的矩形阵列。

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$$
\mathbf{X} =
\left( \begin{array}{ccc}
x_{11} & x_{12} & \ldots \\
x_{21} & x_{22} & \ldots \\
\vdots & \vdots & \ddots
\end{array} \right)
$$

\[ \mathbf{X} = \left( \begin{array}{ccc} x_{11} & x_{12} & \ldots \\ x_{21} & x_{22} & \ldots \\ \vdots & \vdots & \ddots \end{array} \right) \]

\mathbf大写控制符,\\表示换行,{ccc}表示列样式。array 环境也可以用来排版这样的表达式,表达式中使用一个. 作为其隐藏的\right定界符。

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$$
y = \left\{ \begin{array}{ll}
a & \textrm{if $d>c$}\\
b+x & \textrm{in the morning}\\
l & \textrm{all day long}
\end{array} \right.
$$

\[ y = \left\{ \begin{array}{ll} a & \textrm{if $d>c$}\\ b+x & \textrm{in the morning}\\ l & \textrm{all day long} \end{array} \right. \]

  • 也可以在array环境中画线,如分隔矩阵中元素。
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$$
\left(\begin{array}{c|c}
1 & 2 \\
\hline
3 & 4
\end{array}\right)
$$

\[ \left(\begin{array}{c|c} 1 & 2 \\ \hline 3 & 4 \end{array}\right) \]

基本LaTeX 公式命令

希腊字母

命令 显示
\alpha \(\alpha\)
\beta \(\beta\)
\gamma \(\gamma\)
\delta \(\delta\)
\zeta \(\zeta\)
\epsilon \(\epsilon\)
\eta \(\eta\)
\theta \(\theta\)
\iota \(\iota\)
\kappa \(\kappa\)
\lambda \(\lambda\)
\mu \(\mu\)
\xi \(\xi\)
\nu \(\nu\)
\pi \(\pi\)
\rho \(\rho\)
\sigma \(\sigma\)
\tau \(\tau\)
\upsilon \(\upsilon\)
\phi \(\phi\)
\chi \(\chi\)
\psi \(\psi\)
\omega \(\omega\)
  • 如果使用大写的希腊字母,把命令的首字母变成大写即可,例如 \Gamma 输出的是 \(\Gamma\)
  • 如果使用斜体大写希腊字母,再在大写希腊字母的LaTeX命令前加上var,例如\varGamma 生成 \(\varGamma\)

eg.

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$$
\varGamma(x) = \frac{\int_{\alpha}^{\beta} g(t)(x-t)^2\text{ d}t }{\phi(x)\sum_{i=0}^{N-1} \omega_i} \tag{2}
$$

生成如下结果: \[ \varGamma(x) = \frac{\int_{\alpha}^{\beta} g(t)(x-t)^2\text{ d}t }{\phi(x)\sum_{i=0}^{N-1} \omega_i} \tag{2} \]

和号和积分号

命令 显示
\sum \(\sum\)
\int \(\int\)
\sum_{i=1}^{N} \(\sum_{i=1}^{N}\)
\int_{a}^{b} \(\int_{a}^{b}\)
\prod \(\prod\)
\iint \(\iint\)
\prod_{i=1}^{N} \(\prod_{i=1}^{N}\)
\iint_{a}^{b} \(\iint_{a}^{b}\)
\bigcup \(\bigcup\)
\bigcap \(\bigcap\)
\bigcup_{i=1}^{N} \(\bigcup_{i=1}^{N}\)
\bigcap_{i=1}^{N} \(\bigcap_{i=1}^{N}\)

其它常用命令

命令 显示
\sqrt[3]{2} \(\sqrt[3]{2}\)
\sqrt{2} \(\sqrt{2}\)
x^{3} \(x^{3}\)
x_{3} \(x_{3}\)
\lim_{x \to 0} \(\lim_{x \to 0}\)
\frac{1}{2} \(\frac{1}{2}\)

注意:上标和下标在只有一个字符时,可以不用中括号: x^2x^{2}的结果都是 \(x^2\)

数学符号的修饰

命令 释义 显示
\overline{数学公式} 上划线 \(\overline{数学公式}\)
\underline{数学公式} 下划线 \(\underline{数学公式}\)
\overbrace{数学表达式} 俯卧式花括号 \(\overbrace{数学表达式}\)
\underbrace{数学表达式} 仰卧式花括号 \(\underbrace{数学表达式}\)

LaTeX学术写作

目前markdown语法对于LaTeX的支持比较有限,主要是公式语法,对于论文写作的语法支持很少。

\(\title[LaTeX公式语法]{markdown中对于LaTeX语法的支持}\)

\(\subtitle{subtitle here}\)

\(\author[Laphi\;Lee]{Laphi Lee}\)

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