Latex數學公式教程

2021-02-19 蔬菜湯
Latex數學公式教程前言

LaTeX是一種基於ΤΕΧ的排版系統,由美國計算機學家萊斯利·蘭伯特(Leslie Lamport)在20世紀80年代初期開發.

對於生成複雜表格和數學公式,效果拔群。因此它非常適用於生成高印刷質量的科技和數學類文檔。

筆者撰寫本文的目的在於簡單總結LaTex數學公式的語法,本文面向那些想用Markdown做數學筆記的初學者。因此本文不涉及與數學公式不相關的LaTex內容。

概述

LaTex使用一種特有的模式來排版數學符號和公式。

段落中的數學表達式應置於 $$ 和 $$ 。

$$
1 + 1 = 2
$$

ps:所有的表達式中的空格都不會出現在最後生成的LeTex式子中。

如果需要生成空格,只需輸入 \quad 即可。

$$
1\quad2
$$

數學公式的基本元素四則運算

加減即用 + 和 - 表示乘法使用  \cdot  將點乘的圓點符表示出來,或者是 \times除法可以選用分數的 \frac 或普通的/ 或 \div

$$
x_1 = 3 + 2 - 1\\
x_2 = t_1 \times t_2\\
x_2 = t_1 \cdot t_2\\
y = \frac{x_1}{x_2}\\
y = {x_1}/{x_2}\\
y = {x_1} \div {x_2}
$$

小寫希臘字母

$$
\alpha,\beta,\gamma,\lambda,\xi,\pi,\mu,\phi,\omega
$$

大寫希臘字母

$$
\Alpha,\Beta,\Gamma,\Lambda,\Xi,\Pi,\Mu,\Phi,\Omega
$$

指數和下標

指數和下標可以通過^和_兩個符號來指定。

$$
a_{1},x^{2},e^{-\alpha t},a^{3}_{ij},e^{x^2} \neq {e^x}^2
$$

平方根

平方根輸入用 \sqrt ; n次方根用 \sqrt[n] 來得到;如果僅僅需要根號,可以用 \surd 得到。

$$
\sqrt{x},\sqrt{x^{2}+\sqrt{y}},\sqrt[3]{2},\surd
$$

水平線

命令 \overline 和 \underline 產生水平線,它們會被放在表達式的正上方或正下方。

$$
\overline{m+n},\underline{m+n}
$$

水平括號

命令 \overbrace 和 \underbrace 產生水平線,它們會被放在表達式的正上方或正下方。

$$
\overbrace{a+b+\cdots+z}^{26} \quad \quad \underbrace{a+b+\cdots+z}_{26}
$$

數學重音符號

重音符號可以用 ' , \widehat , \widetilde 來表示。

$$
y'',\widehat{y},\widetilde{y}
$$

向量

使用 \vec 指令即可表示變量上方的小箭頭;\overrightarrow 和 \overleftarrow 能表示一個從A到B的向量。

$$
\vec{\alpha},\overrightarrow{AB},\overleftarrow{BA}
$$

乘號

通常沒有必要打出一個明顯的句點來表明乘法運算,但當你想要讀者更好的理解一個公式,你可以使用 \cdot 指令。

$$
v = {\sigma}_1 \cdot {\sigma}_2 \cdot {\sigma}_3
$$

函數名三角函數

$$
\arccos{x},\arcsin{x},\arctan{x},\cos{x},\sin{x},\tan{x},\csc{x},\sec{x},\cot{x}
$$

對數函數

分式

分式可以用 \frac{}{} 指令來表示

$$
\frac{x^2}{k+1} \qquad x^{\frac{2}{k+1}} \qquad x^{1/2}
$$

二項式係數

排版二項式係數或類似的結構,你可以是使用 \binom指令來表示

$$
\binom{n}{k} \qquad \mathrm{C}_n^k
$$

極限

可以使用 \lim 來實現

$$
\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\sin x}{x} = 1
$$

積分

積分號可以用 \int 產生,求和號用 \sum 指令生成,乘積號用 \prod指令生成。上限和下限用 ^ 和 _ 來指定,如同上標與下標一樣

$$
\sum_{i=1}^{n} \qquad \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \qquad \prod_\epsilon
$$  


使用 \substack 和 subarray 環境可以更好的控制一個複雜表達式中指標的放置。

$$
\sum_{\substack{0<i<n \\ 1<j<m}}
P(i,j) =
\sum_{\begin{subarray}{1}
i\in I\\
i<j<m
\end{subarray}}Q(i,j)
$$

括號

圓括號和方括號可以由對應的鍵直接輸入,而化括號要用 \{ ,但是其他的定界符都要用一定的指令生成。

數組

排版數組,要使用array環境。\\ 指令用來斷行

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

多行公式

$$
\left \{
\begin{array}{r c l}
(f + g)(x)   & = & f(x) + g(x) \\
(\alpha f)(x) & = & \alpha f(x) \\
(fg)(x)       & = & f(x)g(x)   \\
\end{array}
\right .
$$

在數學公式中插入中文

使用 \mbox{} 可在數學公式中插入中文。

\mbox{「理論指導實踐 概念約束思維」}\qquad x_{1}, x_{2}, \cdots, x_{N}
$$



參考文獻User’s Guide for the amsmath Package (Version 2.1)

https://www.latex-project.org/help/documentation/amsldoc.pdf

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