Yezi
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LaTeX 数学公式基础指南
LaTeX 是学术界和专业出版领域广泛使用的排版系统,尤其在数学公式排版方面表现出色。在 Markdown 中使用 LaTeX 可以方便地嵌入数学公式,使文档更具可读性和专业性。
数学模式基础
LaTeX 提供两种数学模式:
- 行内数学模式:使用
$...$或\(...\)包围 - 显示数学模式:使用
$$...$$或\[...\]包围
行内数学模式示例
质能方程可以表示为 ,这是物理学中最著名的公式之一
质能方程可以表示为 $E = mc^2$,这是物理学中最著名的公式之一显示数学模式示例
$$\int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} dx = \sqrt{\pi}$$常用数学符号
| 用法 | 名称 | 代码 | 用法 | 名称 | 代码 |
|---|---|---|---|---|---|
| 乘号 | $a \times b$ | 加减号 | $x = a \pm b$ | ||
| 点乘 | $a \cdot b$ | 减加号 | $x = a \mp b$ | ||
| 除号 | $a \div b$ | 不等于 | $a \neq b$ | ||
| 小于 | $a \lt b$ | 小于等于 | $a \leq b$ | ||
| 大于 | $a \gt b$ | 大于等于 | $a \geq b$ |
上标和下标
| 用法 | 代码 | 用法 | 代码 |
|---|---|---|---|
| 的平方 | $x^2$ | 序列中的第 个元素 | $x_i$ |
| 第 个元素的平方 | $x_{i}^{2}$ | 二位序列的元素 | $x_{ij}$ |
| 而不是 | $x^{10}$ | $x_{ij}^{2}$ |
分数
分数使用 \dfrac{分子}{分母} 或者 \frac{分子}{分母} 命令:
行内分数(正常大小) 和普通分数(比较小) 的对比
行内分数 $\dfrac{a+b}{c-d}$ 和普通分数 $\frac{a+b}{c-d}$ 的对比根号
平方根使用 \sqrt 命令,如 $\sqrt{x^2 + y^2}$:
n 次根使用 \sqrt[n] 命令,如 $\sqrt[n]{x^2 + y^2}$:
希腊字母
小写希腊字母:
| 符号 | 代码 | 符号 | 代码 | 符号 | 代码 |
|---|---|---|---|---|---|
$\alpha$ | $\beta$ | $\gamma$ | |||
$\delta$ | $\epsilon$ | $\zeta$ | |||
$\eta$ | $\theta$ | $\iota$ | |||
$\kappa$ | $\lambda$ | $\mu$ | |||
$\nu$ | $\xi$ | $\pi$ | |||
$\rho$ | $\sigma$ | $\tau$ | |||
$\upsilon$ | $\phi$ | $\chi$ | |||
$\psi$ | $\omega$ |
大写希腊字母:
| 符号 | 代码 | 符号 | 代码 | 符号 | 代码 |
|---|---|---|---|---|---|
$\Gamma$ | $\Delta$ | $\Theta$ | |||
$\Lambda$ | $\Xi$ | $\Pi$ | |||
$\Sigma$ | $\Upsilon$ | $\Phi$ | |||
$\Psi$ | $\Omega$ |
箭头
| 符号 | 代码 | 符号 | 代码 | 符号 | 代码 |
|---|---|---|---|---|---|
$\rightarrow$ | $\leftarrow$ | $\leftrightarrow$ | |||
$\Rightarrow$ | $\Leftarrow$ | $\Leftrightarrow$ |
高级数学结构
分段函数
方程组使用 cases 环境:
$$f(x) = \begin{cases}x^2 & \text{如果 } x \geq 0 \\-x^2 & \text{如果 } x < 0\end{cases}$$注意:通常使用
\text{}命令插入普通文本。
方程组
求和与积分
求和符号: $\sum_{i=1}^{n} x_i$
积分符号: $\int_{a}^{b} f(x) dx$
多重积分符号: $\iint_D f(x,y) dA$
极限
极限使用 \lim 命令(无穷 \infty):
$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0$矩阵
矩阵使用 matrix 环境:
$$\begin{matrix}a & b \\c & d\end{matrix}$$带括号的矩阵:
$$\begin{pmatrix}a & b \\c & d\end{pmatrix}$$带方括号的矩阵:
$$\begin{bmatrix}a & b \\c & d\end{bmatrix}$$数组和表格
$$\begin{array}{c|c|c}x & f(x) & g(x) \\\hline0 & 1 & 0 \\1 & 2 & 1 \\2 & 4 & 2\end{array}$$数学字体
LaTeX 提供多种数学字体:
- (罗马体)
- (意大利体)
- (粗体)
- (无衬线体)
- (打字机体)
- (书法体)
- (哥特体)
- (黑板粗体)
实用技巧
- 避免重复输入:对于常用的公式,可以定义新命令
- 合理使用空格:LaTeX 会自动处理数学模式中的空格,但可以使用
\,、\:、\;、\!等命令调整间距 - 文本插入:在数学模式中使用
\text{}命令插入普通文本 - 大括号:使用
\left和\right命令自动调整括号大小
常见错误与解决方案
- 数学模式外使用数学命令:确保所有数学命令都在数学模式内
- 忘记配对的花括号:检查所有
{是否有对应的} - 特殊字符:在 LaTeX 中有特殊含义的字符(如
_、^、&、%、$、#)在数学模式外需要使用反斜杠转义
进阶主题
对于更复杂的数学排版,可以考虑:
- 使用
amsmath、amssymb、amsthm等宏包 - 自定义命令和环境
- 使用 TikZ 绘制数学图形
- 结合 Beamer 制作数学演示文稿
结语
LaTeX 的数学排版功能强大而灵活,掌握基本语法和常用命令后,你就可以轻松地排版各种复杂的数学公式。多加练习,你将能够创建出专业美观的数学文档。
参考资源:
LaTeX 数学公式基础指南
https://yezi.press/posts/latex-math-guide/
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