\(\LaTeX\) 的数学公式有两种:行中公式和独立公式。行中公式放在文中与其它文字混编,独立公式单独成行。
$ 数学公式 $
$$ 数学公式 $$
自动编号后的公式可在全文任意处使用 \eqref{eq:公式名} 语句引用。
显示:$ J_\alpha(x) = \sum_{m=0}^\infty \frac{(-1)^m}{m! \Gamma (m + \alpha + 1)} {\left({ \frac{x}{2} }\right)}^{2m + \alpha} \text {,行内公式示例} $
例子:
显示:$$ J_\alpha(x) = \sum_{m=0}^\infty \frac{(-1)^m}{m! \Gamma (m + \alpha + 1)} {\left({ \frac{x}{2} }\right)}^{2m + \alpha} \text {,独立公式示例} $$
例子:
^ 表示上标, _ 表示下标。如果上下标的内容多于一个字符,需要用 {} 将这些内容括成一个整体。上下标可以嵌套,也可以同时使用。
另外,如果要在左右两边都有上下标,可以使用 \sideset 命令;也可以简单地在符号前面多打一个上下标,此时会以行内公式渲染。
()、[] 和 | 表示符号本身,使用 \{\} 来表示 {} 。当要显示大号的括号或分隔符时,要用 \left 和 \right 命令。
一些特殊的括号:
@lymd 有时,我们需要在行内使用两个竖杠表示向量间的某种空间距离,可以这样写\lVert \boldsymbol{X}_i - \boldsymbol{S}_j \rVert^2 → \(\lVert \boldsymbol{X}_i - \boldsymbol{S}_j \rVert^2\)
有时要用 \left. 或 \right. 进行匹配而不显示本身。
通常使用 \frac {分子} {分母} 来生成一个分数,分数可多层嵌套。如果分式较为复杂,亦可使用 分子 \over 分母 此时分数仅有一层。
当分式 仅有两个字符时 可直接输入 \frac ab 来快速生成一个 \(\large\frac ab\) 。
使用 \sqrt [根指数,省略时为2] {被开方数} 命令输入开方。
数学公式中常见的省略号有两种,\ldots 表示与 文本底线 对齐的省略号,\cdots 表示与 文本中线 对齐的省略号。
使用 \vec{向量} 来自动产生一个向量。也可以使用 \overrightarrow 等命令自定义字母上方的符号。
显示:$$ \vec{a} \cdot \vec{b}=0 $$
例子:
使用 \int_积分下限^积分上限 {被积表达式} 来输入一个积分。
例子:
显示:$$ \int_0^1 {x^2} ,{\rm d}x $$
使用 \lim_{变量 \to 表达式} 表达式 来输入一个极限。如有需求,可以更改 \to 符号至任意符号。
例子:
显示:$$ \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n(n+1)} \quad and \quad \lim_{x\leftarrow{示例}} \frac{1}{n(n+1)} $$
输入 \小写希腊字母英文全称 和 \首字母大写希腊字母英文全称 来分别输入小写和大写希腊字母。对于大写希腊字母与现有字母相同的,直接输入大写字母即可。
部分字母有变量专用形式,以 \var- 开头。
若需要在特定文字顶部\底部放置内容,可使用 \overset{顶部内容}{正常内容} 和 \underset{底部内容}{正常内容} 命令。
显示:
例子:
此命令可叠加嵌套使用,生成类似化学反应式的多重条件符号,如 \overset{H_2}{\underset{1300℃}{\Longleftrightarrow}}:
若要对公式的某一部分字符进行字体转换,可以用 {\字体 {需转换的部分字符}} 命令,其中 \字体 部分可以参照下表选择合适的字体。一般情况下,公式默认为斜体字 \(italic\) 。
示例中 全部大写 的字体仅大写可用。
@lymd \boldsymbol{\alpha} 用来表示向量或者矩阵的加粗斜体,如向量 \(\boldsymbol{\vec\alpha}\)。
转换字体十分常用,例如在积分中:
在 \left 和 \right 之后加上要使用的括号来创建自动匹配高度的圆括号 ( ),方括号 [ ] 和花括号 \{ \}。在每个公式末尾前使用 \tag {行标} 来实现行标。
如果你需要在不同的行显示对应括号,可以在每一行对应处使用 \left. 或 \right. 来放一个“不存在的括号”。
如果你需要将大括号里面显示的分隔符也变大,可以使用 \middle 命令,此处分别使用单竖线 | 和双竖线 \\| 。
当需要使用的运算符不在 MathJax 的内置库中时,程序可能会报错或产生错误的渲染结果。此时可以使用 \operatorname 命令定义一个新的运算符号。
使用 \operatorname{运算符}{式子} 来生成一个普通运算,或使用 \operatorname*{运算符}_{下标}^{上标}{式子} 来生成一个含上下标的自定义运算。
在 \text {文字} 中仍可以使用 $公式$ 插入其它公式。
有四种宽度的空格可以使用: \,、\;、\quad 和 \qquad,灵活使用 \text{n个空格} 也可以在任意位置实现空格。同时存在一种负空格 \! 用来减小字符间距,一般在物理单位中使用。反复使用 \! 命令能够实现不同元素的叠加渲染,如\(\wedge\!\!\!\!\!\!\!\!\;\bigcirc\) 和 $ }!!!!!\div $
一些常见的公式单位可表达如下:
使用 \color{颜色}{文字} 来更改特定的文字颜色。
更改文字颜色需要浏览器支持 ,如果浏览器不知道你所需的颜色,那么文字将被渲染为黑色。对于较旧的浏览器(HTML4 & CSS2),以下颜色是被支持的:
对于较新的浏览器(HTML5 & CSS3),HEX 颜色将被支持:
输入 \color {#rgb} {text} 来自定义更多的颜色,其中 #rgb 或 #rrggbb 的 r g b 可输入 0-9 和 a-f 来表示红色、绿色和蓝色的纯度(饱和度)。
显示:
例子:
在公式内使用 \require{cancel} 来允许片段删除线的显示。声明片段删除线后,使用 \cancel{字符}、\bcancel{字符}、\xcancel{字符} 和 \cancelto{字符} 来实现各种片段删除线效果。
使用 \require{enclose} 来允许整段删除线的显示。声明整段删除线后,使用 \enclose{删除线效果}{字符} 来实现各种整段删除线效果。其中,删除线效果有 horizontalstrike、verticalstrike、updiagonalstrike 和 downdiagonalstrike,可叠加使用。
分别使用 circle 和 roundedbox 包围的公式
使用 box 框住所有公式
在开头使用 \begin{matrix},在结尾使用 \end{matrix},在中间插入矩阵元素,每个元素之间插入 & ,并在每行结尾处使用 \\ 。使用矩阵时必须声明 $ 或 $$ 符号。
在开头将 matrix 替换为 pmatrix bmatrix Bmatrix vmatrix Vmatrix 。
使用 \cdots \(\cdots\) , \ddots \(\ddots\) , \vdots \(\vdots\) 来输入省略符号。
其中 cc|c 代表在一个三列矩阵中的第二和第三列之间插入分割线。
若想在一行内显示矩阵,使用\bigl(\begin{smallmatrix} ... \end{smallmatrix}\bigr)。
人们经常想要一列整齐且居中的方程式序列。使用 \begin{align}…\end{align} 来创造一列方程式,其中在每行结尾处使用 \\ 。使用方程式序列无需声明公式符号 $ 或 $$ 。
在 {align} 中后添加 & 符号来自动对齐后面的内容,可灵活组合 \text 和 \tag 语句。\tag 语句编号优先级高于自动编号。
本例中第一、第二行的自动编号被 \tag 语句覆盖,第三行的编号为自动编号。
@joyphys 如何引用 \tag 标记的公式?使用 \tag{yourtag} 来标记公式,然后在 \tag 之后加上 \label{yourlabel}
使用 \begin{cases}…\end{cases} 来创造一组条件表达式,在每一行条件中插入 & 来指定需要对齐的内容,并在每一行结尾处使用 \\。
@Sherlockk 用 markdown+math 编辑时 \text 内需用 \(equation\)
若想让文字在左侧对齐显示,则有如下方式:
在一些情况下,条件表达式中某些行的行高为非标准高度,此时使用 \\[2ex] 语句代替该行末尾的 \\ 来让编辑器适配。
显示:
|$$f(n) =\begin{cases}\frac{n}{2}, & \text{if \(n\) is even} \3n+1, & \text{if \(n\) is odd} \\end{cases}
f(n) =\begin{cases}\frac{n}{2}, & \text{if \(n\) is even} \[2ex]3n+1, & \text{if \(n\) is odd} \\end{cases}
其实可以在任意换行处使用 \\[2ex] 语句,只要你觉得合适。
通常,一个格式化后的表格比单纯的文字或排版后的文字更具有可读性。数组和表格均以 \begin{array} 开头,并在其后定义列数及每一列的文本对齐属性,c l r 分别代表居中、左对齐及右对齐。若需要插入垂直分割线,在定义式中插入 | ,若要插入水平分割线,在下一行输入前插入 \hline 。与矩阵相似,每行元素间均须要插入 & ,每行元素以 \\ 结尾,最后以 \ end{array} 结束数组。使用单个数组或表格时无需声明 $ 或 $$ 符号。
可以使用 \begin{array} … \end{array} 和 \left\{ … \right. 来创建一个方程组:
或使用条件表达式组 \begin{cases} … \end{cases} 来实现相同效果:
就像输入分式时使用 \frac 一样,使用 \cfrac 来创建一个连分数。
不要使用普通的 \frac 或 \over 来生成连分数,这样会看起来很恶心。
当然,你可以使用 \frac 来表达连分数的紧缩记法。
使用一行 \require{AMScd} 语句来允许交换图表的显示。声明交换图表后,语法与矩阵相似,在开头使用 \begin{CD},在结尾使用 \ end{CD},在中间插入图表元素,每个元素之间插入 & ,并在每行结尾处使用 \\。
其中,@>>> 代表右箭头、@<<< 代表左箭头、@VVV 代表下箭头、@AAA 代表上箭头、@= 代表水平双实线、@| 代表竖直双实线、@.代表没有箭头。在 @>>> 的 >>> 之间任意插入文字即代表该箭头的注释文字。
在本例中,very long label 自动延长了它所在箭头以及对应箭头的长度,因而交换图表十分适合进行化学反应式的书写。
!! 本段内容为个人翻译,可能有不准确之处 !!
These are issues that won't affect the correctness of formulas, but might make them look significantly better or worse. Beginners should feel free to ignore this advice; someone else will correct it for them, or more likely nobody will care.
现在指出的小问题并不会影响公式的正确显示,但能让它们看起来明显更好看。初学者可无视这些建议,自然会有强迫症患者替你们改掉它的,或者更可能地,不会有人在意这些细节。
Don't use \frac in exponents or limits of integrals; it looks bad and can be confusing, which is why it is rarely done in professional mathematical typesetting. Write the fraction horizontally, with a slash:
在以 \(e\) 为底的指数函数、极限和积分中尽量不要使用 \frac 符号——它会使整段函数看起来很奇怪并可能产生歧义,因此它在专业数学排版中几乎从不出现。可试着横着写这些分式,中间使用斜线间隔 / (用斜线代替分数线)。
The | symbol has the wrong spacing when it is used as a divider, for example in set comprehensions. Use \mid instead:
使用 | 符号作为分隔符时会产生错误的间距,因此在需要分隔时最好使用 \mid 来代替它。
For double and triple integrals, don't use \int\int or \int\int\int. Instead use the special forms \iint and \iiint:
使用多重积分符号时,不要多次使用 \int 来声明,直接使用 \iint 来表示二重积分,使用 \iiint 来表示三重积分。个人补充:在表示面积分和体积分时下标建议使用 \boldsymbol{S} 和 \boldsymbol{V} 符号;对于多维函数的超体积,可使用 \idotsint,如下面的例子所示。
Use \,, to insert a thin space before differentials; without this \(\TeX\) will mash them together:
使用多重积分时,在被积变量后加入 \, (或在微分符号 \({\rm d}\) 之前)来插入一个小的间距,否则各种被积变量将会挤成一团。注意比较 \({\rm d}z{\rm d} y{\rm d} x\) 的不同。