LaTeX-Tutorial

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lz时隔大半年重新拾起LaTeX写算法作业,发现符号忘的稀碎,于是特出此tutorial,记录一些常用的LaTeX数学符号和环境,方便以后查阅。

LaTeX Tutorial

1. 基础语法

1.1 文档结构

\documentclass{article}  % 文档类型
\usepackage{amsmath}     % 数学包
\usepackage{amssymb}     % 数学符号包

\begin{document}
% 文档内容
\end{document}

1.2 文本格式

\textbf{粗体}           % 粗体
\textit{斜体}           % 斜体
\underline{下划线}      % 下划线
\texttt{等宽字体}       % 打字机字体

2. 数学模式

2.1 行内公式与行间公式

行内公式: $E = mc^2$
行间公式: $$E = mc^2$$
或者:
\[ E = mc^2 \]

2.2 equation 环境

\begin{equation}
  E = mc^2
\end{equation}

% 不编号
\begin{equation*}
  E = mc^2
\end{equation*}

3. 常用数学符号

3.1 希腊字母

小写字母:

\alpha    α       \beta     β       \gamma    γ
\delta    δ       \epsilon  ε       \zeta     ζ
\eta      η       \theta    θ       \iota     ι
\kappa    κ       \lambda   λ       \mu       μ
\nu       ν       \xi       ξ       \pi       π
\rho      ρ       \sigma    σ       \tau      τ
\upsilon  υ       \phi      φ       \chi      χ
\psi      ψ       \omega    ω

大写字母:

\Gamma    Γ       \Delta    Δ       \Theta    Θ
\Lambda   Λ       \Xi       Ξ       \Pi       Π
\Sigma    Σ       \Upsilon  Υ       \Phi      Φ
\Psi      Ψ       \Omega    Ω

3.2 运算符

基本运算:

+         加       -         减       \times    ×
\div      ÷       \pm       ±       \mp       ∓
\cdot     ·       \ast      *       \star     ⋆

关系运算符:

=         =       \neq      ≠       <         <
>         >       \leq      ≤       \geq      ≥
\ll       ≪       \gg       ≫       \approx   ≈
\equiv    ≡       \sim      ∼       \simeq    ≃
\propto   ∝       \in       ∈       \notin    ∉
\subset   ⊂       \subseteq ⊆       \supset   ⊃

逻辑符号:

\land     ∧       \lor      ∨       \neg      ¬
\implies  ⟹       \iff      ⟺       \forall   ∀
\exists   ∃       \nexists  ∄       \emptyset ∅

3.3 上下标

x^2              % 上标
x_i              % 下标
x^{2y}           % 多字符上标
x_{ij}           % 多字符下标
x_i^2            % 同时使用上下标

3.4 分数与根号

\frac{a}{b}      % 分数
\dfrac{a}{b}     % 显示模式分数
\tfrac{a}{b}     % 文本模式分数
\sqrt{x}         % 平方根
\sqrt[n]{x}      % n次根

3.5 求和、积分、极限

\sum_{i=1}^{n}          % 求和
\prod_{i=1}^{n}         % 连乘
\int_{a}^{b}            % 积分
\iint                   % 二重积分
\iiint                  % 三重积分
\oint                   % 环路积分
\lim_{x \to \infty}     % 极限

3.6 括号

()                       % 小括号
[]                       % 中括号
\{\}                     % 大括号
\langle \rangle          % 尖括号 ⟨⟩
\lfloor \rfloor          % 下取整 ⌊⌋
\lceil \rceil            % 上取整 ⌈⌉

自动调整大小:

\left( \frac{a}{b} \right)
\left[ \frac{a}{b} \right]
\left\{ \frac{a}{b} \right\}

4. 矩阵

4.1 基本矩阵

% 无括号矩阵
\begin{matrix}
  a & b \\
  c & d
\end{matrix}

% 圆括号矩阵
\begin{pmatrix}
  a & b \\
  c & d
\end{pmatrix}

% 方括号矩阵
\begin{bmatrix}
  a & b \\
  c & d
\end{bmatrix}

% 花括号矩阵
\begin{Bmatrix}
  a & b \\
  c & d
\end{Bmatrix}

% 竖线矩阵
\begin{vmatrix}
  a & b \\
  c & d
\end{vmatrix}

% 双竖线矩阵
\begin{Vmatrix}
  a & b \\
  c & d
\end{Vmatrix}

4.2 省略号

\dots    % 底部省略号
\cdots   % 中部省略号
\vdots   % 竖直省略号
\ddots   % 对角省略号

5. 多行公式

5.1 align 环境

\begin{align}
  x &= a + b \\
  y &= c + d \\
  z &= e + f
\end{align}

5.2 cases 环境

f(x) = \begin{cases}
  x^2 & \text{if } x \geq 0 \\
  -x  & \text{if } x < 0
\end{cases}

5.3 split 环境

\begin{equation}
\begin{split}
  f(x) &= (x+1)^2 \\
       &= x^2 + 2x + 1
\end{split}
\end{equation}

6. 特殊符号

6.1 箭头

\rightarrow  →       \leftarrow   ←
\Rightarrow  ⇒       \Leftarrow   ⇐
\leftrightarrow ↔    \Leftrightarrow ⇔
\uparrow     ↑       \downarrow   ↓
\Uparrow     ⇑       \Downarrow   ⇓
\mapsto      ↦       \longmapsto  ⟼
\longrightarrow ⟶    \Longrightarrow ⟹

6.2 其他常用符号

\infty       ∞       \partial     ∂
\nabla       ∇       \hbar        ℏ
\prime       ′       \ldots       …
\cdots       ⋯       \vdots       ⋮
\ddots       ⋱       \angle       ∠
\degree      °       \circ        ∘
\bullet      •       \cap         ∩
\cup         ∪       \triangle    △

6.3 字体

\mathbb{R}          % 黑板粗体 ℝ
\mathcal{A}         % 花体 𝒜
\mathfrak{A}        % 哥特体
\mathbf{A}          % 粗体
\mathrm{A}          % 罗马体
\mathit{A}          % 斜体
\mathsf{A}          % 无衬线体
\mathtt{A}          % 打字机体

7. 空格控制

a\ b              % 普通空格
a\,b              % 小空格
a\:b              % 中等空格
a\;b              % 大空格
a\quad b          % 1em 空格
a\qquad b         % 2em 空格
a\!b              % 负空格

8. 文本注释

\text{文本内容}           % 在公式中插入文本
\mbox{文本内容}           % 文本框

9. 重音符号

\hat{a}      â       \bar{a}      ā
\tilde{a}    ã       \dot{a}      ȧ
\ddot{a}     ä       \vec{a}      ā⃗
\widehat{ab}         \widetilde{ab}

10. 常用定理环境

\usepackage{amsthm}

\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{lemma}{Lemma}
\newtheorem{proposition}{Proposition}
\newtheorem{corollary}{Corollary}
\newtheorem{definition}{Definition}

\begin{theorem}
  定理内容
\end{theorem}

\begin{proof}
  证明内容
\end{proof}

11. 常用技巧

11.1 对齐

\begin{aligned}
  &\text{左对齐} \\
  &\text{内容}
\end{aligned}

11.2 编号控制

\tag{1}              % 手动标签
\notag               % 取消编号
\nonumber            % 取消编号

11.3 颜色

\usepackage{xcolor}
\textcolor{red}{红色文本}
\colorbox{yellow}{黄色背景}

12. 最佳实践

  1. 括号匹配: 使用 \left 和 \right 自动调整括号大小
  2. 长公式: 使用 align 或 split 环境分行
  3. 矩阵: 选择合适的括号类型
  4. 间距: 适当使用 \, \quad 等调整间距
  5. 文本: 在公式中使用 \text{} 插入文本
  6. 符号: 复杂符号使用宏定义简化输入
% 自定义命令示例
\newcommand{\R}{\mathbb{R}}
\newcommand{\norm}[1]{\left\| #1 \right\|}

参考资源