LaTeX

LATEXL^A T_E X 是一种基于 TEX 的排版系统,由美国计算机科学家莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 20 世纪 80 年代初期开发,利用这种格式系统的处理,即使用户没有排版和程序设计的知识也可以充分发挥由 TEX 所提供的强大功能,不必一一亲自去设计或校对,能在几天,甚至几小时内生成很多具有书籍质量的印刷品生成复杂表格和数学公式,这一点表现得尤为突出。因此它非常适用于生成高印刷质量的科技和数学、物理文档。这个系统同样适用于生成从简单的信件到完整书籍的所有其他种类的文档。

KaTeX

KATEXK^A T_E X 是一个在 Web 浏览器上显示数学符号的跨浏览器的 JavaScript 库,它特别强调快速和易于使用,最初由可汗学院开发。不过,与 MathJax 相比,它只处理 LaTeX 的数学符号的一个更小的子集。在 hexo 里 KaTeX 是一款轻量化的公式渲染器,据说拥有比 MathJax3 更快的效率。

  • 快速: 它以同步的方式渲染数学公式,不需要重排页面。
  • 印刷质量: 它的布局基于 TeX 。
  • 自包含: 它没有依赖项,所以可以很方便引用。
  • 能够进行服务器端渲染: 可以选择在服务器上生成 HTML(因此可以用 Node.js 预先渲染公式,然后作为纯 HTML 发送)。

语法

  • 行内(inline)公式包在 $
  • 行间(display)公式包在 $$

希腊字母

名称 小写 LaTeXLaTeX 语法 大写 LaTeXLaTeX 语法
阿尔法 α\alpha \alpha A\Alpha \Alpha
贝塔 β\beta \beta B\Beta \Beta
伽马 γ\gamma \gamma Γ\Gamma \Gamma
德尔塔 δ\delta \delta Δ\Delta \Delta
伊普西隆 ϵ\epsilon \epsilon E\Epsilon \Epsilon
泽塔 ζ\zeta \zeta Z\Zeta \Zeta
伊塔 η\eta \eta H\Eta \Eta
西塔 θ\theta \theta Θ\Theta \Theta
约塔 ι\iota \iota I\Iota \Iota
卡帕 κ\kappa \kappa K\Kappa \Kappa
兰布达 λ\lambda \lambda Λ\Lambda \Lambda
μ\mu \mu M\Mu \mu
ν\nu \nu N\Nu \Nu
克西 ξ\xi \xi Ξ\Xi \xi
奥密克戎 ο\omicron \omicron O\Omicron \Omicron
π\pi \pi Π\Pi \Pi
ρ\rho \rho P\Rho \RHo
西格玛 σ\sigma \sigma Σ\Sigma \Sigma
τ\tau \tau T\Tau \Tau
宇普西龙 υ\upsilon \upsilon Υ\Upsilon \Upsilon
佛爱 ϕ\phi \phi Φ\Phi \Phi
西 χ\chi \chi X\Chi \Chi
普西 ψ\psi \psi Ψ\Psi ```\Psi
欧米伽 ω\omega \omega Ω\Omega \Omega
派的变体 ϖ\varpi \varpi Π\varPi \varPi
西格玛的变体 ς\varsigma \varsigma Σ\varSigma \varSimag
西塔的变体 ϑ\vartheta \vartheat Θ\varTheta \varTheta
佛爱的变体 φ\varphi \varphi Φ\varPhi \varPhi
伽马的变体 - - Γ\varGamma \varGamma
伊普西隆 ε\varepsilon \varesilon - -
德尔塔的变体 - - Δ\varDelta \varDelta
卡帕的变体 ϰ\varkappa \varkappa - -
兰布达的变体 - - Λ\varLambda \varLambda
西塔的变体 ϑ\thetasym \thetasym - -
克西的变体 - - Ξ\varXi \varXi
肉的变体 ϱ\varrho \varrho - -
宇普西龙的变体 - - Υ\varUpsilon \varUpsilon
迪伽马(已弃) ϝ\digamma \digamma - -
普西的变体 - - Ψ\varPsi \varPsi
欧米伽的变体 - - Ω\varOmega \varOmega
- \Game \Game - -
- k\Bbbk \Bbbk - -
吉梅尔(希伯来字母) \gimel \gimel - -
达列斯(希伯来字母) \daleth \daleth - -
艾丝(希伯来字母) ð\eth \eth - -
- Æ\text{\AE} \text{\AE} - -
- œ\text{\oe} \text{\oe} - -

特殊符号

各种箭头
  • 左箭头 \leftarrow\leftarrow
  • 右箭头 \rightarrow\rightarrow
  • 左右箭头 \leftrightarrow\leftrightarrow
  • 左大箭头 \Leftarrow\Leftarrow
  • 右大箭头 \Rightarrow\Rightarrow
  • 左右大箭头 \Leftrightarrow\Leftrightarrow
  • 带文字的左箭头 note\xleftarrow{note}\xleftarrow{note}
  • 带文字的右箭头 note\xrightarrow{note}\xrightarrow{note}
  • 带文字的左右箭头 note\xleftrightarrow{note}\xleftrightarrow{note}
  • 带文字的左大箭头 note\xLeftarrow{note}\xLeftarrow{note}
  • 带文字的右大箭头 note\xRightarrow{note}\xRightarrow{note}
  • 带文字的左右大箭头 note\xLeftrightarrow{note}\xLeftrightarrow{note}
复数

LaTeXLaTeX 中, \imath\jmath 都是用于表示虚数单位 ı\imathȷ\jmath 的变体符号,通常用于避免与数字 11 或 字母 ii 本身产生混淆。它们特别用于数学中表示虚数单位时,用于区别不同的符号。

  • 虚部 (imath):
    • 符号: ı\imath
    • 用途: imath 用来表示虚数单位 ı\imath ,其形态稍有不同,特别是在某些数学和物理应用中,避免与数字 11 混淆,其为复数的基础,满足 i2=1i^2 = -1 ,通常表示复数的虚部。
  • 实部 (jmath):
    • 符号: ȷ\jmath
    • 用途: \jmath 用来表示虚数单位 ȷ\jmath ,这是某些工程学(特别是电气工程和信号处理)中常用的虚数单位符号, ȷ\jmath 作为虚数单位,满足 j2=1j^2 = -1 ,有时用于替代 ı\imath ,尤其是在电子工程和电路学中。
电导单位

LaTeXLaTeX 中, \mho 用于表示西门子单位(Siemens)的符号,通常用于电导(conductance)的表示。西门子单位是电导的标准单位,等于电阻的倒数,符号 SS ,描述物质导电能力的物理量。
\mho 就是西门子单位的旧称,用于表示电导。

长度

LaTeXLaTeX 中, \ell 通常用于表示一些特定的数学量,尤其在几何、物理和统计学中,例如长度、线段、路径长度或光学路径长度等物理量。

  • 符号: \ell
魏尔斯特拉斯函数

LaTeXLaTeX 中, \wp\weierp 表示同一个符号 \wp ,即 Weirstrass 函数的符号,表示 Weirerstrass p 函数,通常用于复分析和数学分析中。 Weierstrass p 函数是复变函数理论中的一个重要函数,特别是在椭圆函数的理论中应用广泛,用于描述由代数方程定义的曲线性质。

艾列夫数

LaTeXLaTeX 中, \aleph (\aleph) 是希伯来字母,广泛用于集合论和数学中,尤其是在描述基数时。它通常用来表示无限集合的大小,尤其是在集合论中的无限基数。
在集合论中, \aleph 用来表示无限集合的基数,也就是集合的大小。特别地, \aleph 数字描述了不同种类地无限集合的大小。

  • 0\aleph_{0} ,表示最小的无限基数,通常用于表示可数无限集合,例如自然数集合 N\mathbb{N}
  • 1\aleph_{1} ,表示下一个更大的基数,通常用于表示不可数集合的基数,例如实数集合 R\mathbb{R}

注: \alef 也同样表示一个符号 \alef

集合的逆映射(逆运算)

LaTeXLaTeX 中, \Finv 表示集合的逆映射(逆运算),或表示函数的逆或矩阵的逆。 \Finv 表示函数 FF 的逆(或操作的逆)。

安格斯特朗

LaTeXLaTeX 中, \text{\AA} 表示 A˚\text{\AA} ,这个符号是安格斯特朗 (Ångström) ,用于表示长度单位,简称 埃米 。 1 A˚\text{\AA} 等于 101010^{-10} 米,通常用于表示原子和分子尺度的长度。
这是一个非常小的长度单位,常用于物理学和化学中,尤其是在描述原子半径、分子结构、光波长等方面。

注: \text{\aa} 是埃米的小写形式 a˚\text{\aa}

Beth 数

LaTeXLaTeX 中, \beth 是一个特殊符号,表示 Beth 数。这是集合论中用于描述无限集合大小的一种符号,由数学家 Georg Cantor 提出,用来标示不可数无限集的大小,尤其是与 艾列夫数(\aleph) 对应的大小。

  • 0\beth_{0} 通常表示与紫衫树集合等势的可数无限集(其基数等同于自然数集的基数,即 0\aleph_{0}
  • 1\beth_{1} 是下一个更大的无穷基数,通常表示实数集的基数,等同于 202^{\aleph_{0}} ,即可数无限集合的幂集的大小。
约化普朗克常数

LaTeXLaTeX 中, \hbar 表示约化普朗克常数 \hbar ,通常用于物理学,尤其是在量子力学和统计力学中:

=h2π\hbar = \frac{h}{2\pi}

它在量子力学中有着广泛的应用,特别是在描述量子态的角动量、能量量子化等方面。其数值大约为:

1.0545718×1034Js\hbar \approx 1.0545718 \times 10^{-34} J \cdot s

注: 有时,也会在文章中看到 \hslash ,其也表示约化普朗克常数,写为 \hslash

常用标记

基本标记
  • ana_n ,下标。
  • ana^n ,上标。
  • a^\hat{a} ,帽子。
  • aˉ\bar{a} ,短线。
上弧形

a˘\breve{a} ,上弧形,特定的标记或符号,如加法、差异、复数部分等。

上钩
  • aˇ\check{a} ,小上钩。
  • acˇ\widecheck{ac} ,大上钩。
波浪
  • a~\tilde{a} ,小波浪。
  • ac~\widetilde{ac} ,大波浪。
  • AB~\utilde{AB} ,下波浪。
音符
  • aˊ\acute{a} ,表示在字母 aa 上方加上一个 “急音符” ,即一个倾斜向右上的短横线。通常表示元音的发音带有重音或升高的音调。
  • aˋ\grave{a} ,表示在字母 aa 上方加上一个 “重音符” ,即一个倾斜向右下的短横线。通常表示原因的发音带有较低的音调。

运算符号

一元运算 符号 LaTeXLaTeX 语法
对数 log3(10)log_{3}(10) \log_{3}(10)
自然对数 ln3\ln{3} \ln
指数 exp(3)\exp(3) \exp
向上取整 a\lceil a \rceil \lceil a lrceil
向下取整 a\lfloor a \rfloor \lfloor a \rfloor
最接近的整数 a\lfloor a \rceil \lfloor a \rceil
根号 3xn\sqrt{3} \sqrt[n]{x} \sqrt{3} \sqrt{n}{x}

二元运算 符号 LaTeXLaTeX 语法 基本运算 符号 LaTeXLaTeX 语法
等于 == = 井号 #\# \#
约等于 \approx \approx 反斜杠 \\backslash \backslash
全等于 \cong \cong 正斜杠 ̸\not \not
不等于 \neq \neq \vee \veev
渐进等于 \simeq \simeq \wedge \wedge
恒等于 \equiv \equiv ¬\neg \neg
定义等于 \coloneqq \coloneqq 交集 \cap \cap
正比于 \propto \propto 并集 \cup \cup
加号 ++ + 偏导 \partial \partial
减号 - - 上标 X3X^{3} X^{3}
加减号 ±\pm \pm 下标 X3X_{3} X_{3}
减加号 \mp \mp 正上下标 i=1n\sum\limits^{n}_{i=1} \sum\limits^{n}_{i=1}
乘号 ×\times \times 平均和 Xˉ\bar{X} \bar{X}
点乘 \cdot \cdot 观测值 X^\hat{X} \hat{X}
星号 \ast \ast 离散求和 \sum \sum
除号 ÷\div \div 积分 \int \int
小于 <\lt \lt 环路积分 \oint \oint
大于 >\gt \gt 连乘 \prod \prod
远小于 \ll \lll \ll \lll min min\min \min
远大于 \gg \ggg \gg \ggg max max\max \max
小于等于 \le \le 正弦 sin3\sin{3} \sin
大于等于 \ge \ge 余弦 cos3\cos{3} \cos
分号 34\frac{3}{4} \frac{分子}{分母} 正切 tan3\tan{3} \tan
大分号 34\dfrac{3}{4} \dfrac{分子}{分母} 余切 cot3\cot{3} \cot
小分号 34\tfrac{3}{4} \tfrac{分子}{分母} 向量微分算子 \nabla \nabla

逻辑符号

名称 符号 LaTeXLaTeX 语法 示例
因为 \because \because -
所以 \therefore \therefore -
逻辑非 ¬¬\neg \lnot \sim \neg \lnot \sim ¬(¬A)    A\neg (\neg A) \iff A
逻辑与 \land \land -
逻辑或 \lor \lor -
异或 \oplus \veebar \oplus \veebar -
等价,当且仅当     \iff \leftrightarrow -
条件运算,如果…那么… \Rarr \rarr \to \Rarr \rarr -
左箭头 \Larr \larr \Larr \larr -
定义 \triangleq \triangleq -
任意 \forall \forall -
存在 \exists \exists -
唯一存在 !\exists! \exists! -
满足符 \vDash \vDash -
推断出 \vdash \vdash -

注释符号

名称 符号 LaTeXLaTeX 语法 示例
分节 §\text{\sect} text{\sect} -
星号 \star \start
左划线 5\cancel{5} \cancel{5} -
右划线 5\bcancel{5} \bcancel{5} -
交叉划线 abc\xcancel{abc} \xcancel{5} -
划线 5\sout{5} \sout{5} -
方框 π=cd\boxed{\pi = \frac{c}{d}} \boxed{\pi = \frac{c}{d}} -
上备注 a+b+cup note\overbrace{a + b + c}^{\text{up note}} \overbrace{a + b + c}^{text{up note}} -
下备注 a+b+cdown note\underbrace{a + b + c}_{\text{down note}} \underbrace{a + b + c}_{text{down note}} -

特殊字体

字母加粗

ABCDEFGH\mathbf{ABCDEFGH}

1
2
3
$$
\mathbf{ABCDEFGH}
$$

文本

CharlesYu 是 Embedded Engineer\text{CharlesYu 是 Embedded Engineer}

1
2
3

\text{CharlesYu 是 Embedded Engineer}

花体

CharlesYu\mathcal{CharlesYu}

1
2
3

\mathcal{CharlesYu}

空心体 (仅针对大写)

CHARLESYU\mathbb{CHARLESYU}

1
2
3

\mathbb{CharlesYu}

线性代数

基本符号

名称 符号 LaTeXLaTeX 语法 备注
向量(粗体) a\mathbf{a} \mathbf{a} -
矩阵(大写) AA A -
张量 T\overleftrightarrow{T} \overleftrightarrow{T} -
张量(花体) T\mathcal{T} \mathcal{T} -
变换 \to \to -
矩阵转置 AA^{\top} A^{\top} -
矩阵等价 ABA \cong B A \cong B -
矩阵相似 ABA \sim B A \sim B -
矩阵合同 ABA \simeq B A \simeq B -
增广矩阵 Aˉ\bar{A} \bar{A} -
伴随矩阵 AA^{*} A^{*} -
矩阵的行列式 detA\det A \det A -
对角阵 diag(a1,a2,a3)\mathrm{diag}(a_1, a_2, a_3) \mathrm{diag}(a_1, a_2, a_3) -
克罗内克积 ABA \otimes B \otimes -
横点 \cdots \codts -
竖点 \vdots \vodts -
对角点 \ddots \ddots -

方程类

定义方程

定义方程(线性方程)是描述线性关系的数学表达式。

f(x)={aif bcif df(x) = \begin{cases}a & \text{if } b \\c & \text{if } d\end{cases}

1
2
3
4
f(x) = \begin{cases}
a & \text{if } b \\
c & \text{if } d
\end{cases}
方程组

方程组是由多个线性方程组成的集合,通常表示为多个未知数之间的多个线性关系。方程组通常包含两个或更多的方程,它们共同约束着同一组未知数。

10x+3y=23x+13y=4\begin{alignedat}{2}10&x+ &3&y = 2 \\3&x+&13&y = 4\end{alignedat}

1
2
3
4
\begin{alignedat}{2}
10&x+ &3&y = 2 \\
3&x+&13&y = 4
\end{alignedat}
多行等式

多行等式(或称为多步等式)通常用于表示一些步骤或过程的逐步推导,尤其是在求解线性方程组、矩阵运算、线性变换等问题时。它指的是多个等式通过一系列步骤逐步推导出结果,每个等式表示一个中间的结果。

f(x)=(m+n)2=m2+2m+n2\begin{aligned}f(x) &=(m+n)^2 \\&=m^2+2m+n^2\end{aligned}

1
2
3
4
\begin{aligned}
f(x) &=(m+n)^2 \\
&=m^2+2m+n^2
\end{aligned}

矩阵类

数组

数组(Array)这个术语通常用于表示一组数据元素,和矩阵很类似。数组通常用于存储多个数据项,而在线性代数中,数组通常用来表示向量或矩阵。数组在编程中是一个常见的数据结构,它可以帮助我们存储和处理大量的数字或其他数据。

abcd\begin{array}{cc}a & b \\c & d\end{array}

1
2
3
4
\begin{array}{cc}
a & b \\
c & d
\end{array}
矩阵

矩阵是一个非常重要的数学概念。它是一个按行列排列的数字集合,用于表示 线性变换、方程组、系统解等问题。矩阵不仅仅是数据结构,它在线性代数中有特定的数学意义和运算规则。

abcd\begin{matrix}a & b \\c & d\end{matrix}

矩阵

不带边框的矩阵

实现代码:

123456789\begin{matrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{matrix}

1
2
3
4
5
6
7
$$
\begin{matrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{matrix}
$$

带边框的矩阵

  • 替换 matrix

    • pmatrix : 小括号边框
    • bmatrix : 中括号边框
    • Bmatrix : 大括号边框
    • vmatrix : 单竖线边框
    • Vmatrix : 双竖线边框
  • 使用left、right:

    • 在起始、结束标记外围增加 \left\right 标签
    • \left(\right): 小括号边框
    • \left[\right]: 中括号边框
    • \left{\right}: 大括号边框

小括号边框

(123456789)\begin{pmatrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{pmatrix}

1
2
3
4
5
\begin{pmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{pmatrix}

中括号边框

[123456789]\begin{bmatrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{bmatrix}

1
2
3
4
5
\begin{bmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{bmatrix}

大括号边框

{123456789}\begin{Bmatrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{Bmatrix}

1
2
3
4
5
\begin{Bmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{Bmatrix}

单竖线边框

123456789\begin{vmatrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{vmatrix}

1
2
3
4
5
\begin{vmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{vmatrix}

双竖线边框

123456789\begin{Vmatrix}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \end{Vmatrix}

1
2
3
4
5
\begin{Vmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{Vmatrix}

省略元素

  • 横省略号: \cdots
  • 竖省略号: \vdots
  • 斜省略号: \ddots

带省略元素的矩阵

[a11a12a1na21a22a2nam1am2amn]\begin{bmatrix}{a_{11}}&{a_{12}}&{\cdots}&{a_{1n}}\\{a_{21}}&{a_{22}}&{\cdots}&{a_{2n}}\\{\vdots}&{\vdots}&{\ddots}&{\vdots}\\{a_{m1}}&{a_{m2}}&{\cdots}&{a_{mn}}\\\end{bmatrix}

1
2
3
4
5
6
\begin{bmatrix}
{a_{11}}&{a_{12}}&{\cdots}&{a_{1n}}\\
{a_{21}}&{a_{22}}&{\cdots}&{a_{2n}}\\
{\vdots}&{\vdots}&{\ddots}&{\vdots}\\
{a_{m1}}&{a_{m2}}&{\cdots}&{a_{mn}}\\
\end{bmatrix} \tag{5}

带参数的矩阵

  • 需要 array 环境: 起始、结束处以 {array} 声明
  • 对齐方式: 在 {array} 以后{}逐行统一声明
  • 对齐参数: l、c、r依次为左、居中、右对齐。
  • 竖直线: 在声明对齐时,插入 | 建立竖直线
  • 水平线: \hline

做表格

abcdeR1cbaaaR2bccccR3bccccR4bcccc\begin{array}{c|ccc}{↓}&{a}&{b}&{c}&{d}&{e}\\\hline{R_1}&{c}&{b}&{a}&{a}&{a}\\{R_2}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\{R_3}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\{R_4}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\\end{array}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
$$
\begin{array}{c|ccc}
{↓}&{a}&{b}&{c}&{d}&{e}\\
\hline
{R_1}&{c}&{b}&{a}&{a}&{a}\\
{R_2}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\
{R_3}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\
{R_4}&{b}&{c}&{c}&{c}&{c}\\
\end{array}
$$

强调某行数据

[123456789101112]\left[\begin{array}{cc|c}1 & 2 & 3 \\4 & 5 & 6 \\7 & 8 & 9 \\10 & 11 & 12\end{array}\right]

1
2
3
4
5
6
7
8
9
$$ 
\left[
\begin{array}{cc|c}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6
\end{array}
\right]
$$

行内矩阵

我们使用(abcd)\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}作为因子

1
2
3
4
5


我们使用$\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$作为因子



方程组

  • 需要 cases 环境: 起始、结束处以 {cases}声明

方程组

{a1x+b1y+c1z=d1a2x+b2y+c2z=d2a3x+b3y+c3z=d3\begin{cases}a_1x+b_1y+c_1z=d_1\\a_2x+b_2y+c_2z=d_2\\a_3x+b_3y+c_3z=d_3\\\end{cases}

1
2
3
4
5
6
7
$$
\begin{cases}
a_1x+b_1y+c_1z=d_1\\
a_2x+b_2y+c_2z=d_2\\
a_3x+b_3y+c_3z=d_3\\
\end{cases}
$$

此间车厢已使用  次 |   人乘坐过此趟开往世界尽头的列车