5 分鐘的 Latex




1.   Latex碼的概念

想像打 Latex 就是在計事本上打數學. 因此最重要的就是利用鍵盤上的那幾顆按鍵告訴電腦 「想要打出(呈現)什麼算式」. 例如   ,     例如,     例如  ,     又例如  .

先把目標侷限在 英文 (說好的5分鐘之內要能產生個架構). 請看以下的範本:

現在就讓我們先來理解一下: 如果只有記事本, 哪些我們可以處理, 而哪些還不行. 我在下圖裡把記事本打不出來的東西框了出來 (註: 不同字體當然也算打不出來的東西).

Latex並不可怕. 它的關鍵就是: "可以處理的就可以處理, 不能處理的就交由Latex碼來完成". 事實上這也是我們要處理的地方. 什麼? 你說有這麼多碼要背? 想太多了. 要是這樣的話5分鐘內說得完嗎? 我是隻懶散的企鵝. 所以要背的東西可以少就絕對不會多. 請看 這個網址 (http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php) ↗. 以為例, 當我在頁面中點好了所需要的符號因此會產生以下的 代碼

\varnothing \in \mathbf{T}



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(找不到符號?? ↗)接著在前後加上錢字號 "$" 即可(它代表開始latex碼與結束latex碼), 也就是這樣: $\varnothing \in \mathbf{T}$. 當Latex(的編譯器)看到這團文字就知道作者想表達的數學式子了


現在還原這段文字的原始碼, 如下

Let $X$ be a set, and $\mathbf{T}\subset \wp X$ a collection of subsets of $X$. We call $\mathbf{T}$ a topology of $X$ if $\quad$ (1) $\varnothing \in \mathbf{T}$, $X\in\mathbf{T}$, $\quad$ (2) when $U_1\cdots U_n\in\mathbf{T}$, it follows that $U_1\cap\cdots\cap U_n\in\mathbf{T}$, and (3) when $\{U_\alpha\}_\alpha$ is a collection of sets in $\mathbf{T}$, it follows that $\bigcup_\alpha U_\alpha\in\mathbf{T}$.



一個重要的概念是關於錢字號 "$     $": 在錢字號 $   $ 裡面的代碼全部都會被當成Latex碼來處理--- 可以把錢字號中間的區塊視為 編碼型式 (就是告訴編輯器 "我現在在打Latex碼而不是普通英文字" 的地方). 換句話說, 如果Latex碼打在不對的地方, 編譯器就會顯示錯誤.


空白鍵(空格)的意義

2.   產生PDF

基本上看到這裡(2節和3節)就能處理絕大部份的Latex問題了, (常見的數學講義如此就夠用了). 現在, 我將試著把打好的Latex碼丟上編譯器轉換成PDF文件. 什麼, 你說聽別人說裝軟體很麻煩? 什麼軟體? 可以吃嗎??


什麼 Miktex, TexMaker, 什麼 Scientific workspace (我還 vector space勒?)的我都不太熟, 不過我對網路倒是略有所知, 所以我選擇網路上的編譯器.

(a) 請開啟 這個文件檔 ↗.

(b) 把打好的Latex碼放進中間的大空白

(c) 開啟這個網址: http://sciencesoft.at/latex/?lang=en   ↗.

(d) 把(b)中的結果複製到網站中的空白框, 按 [Start LaTex]. 如果語法沒有錯的話, 可以在底下產生png圖像檔.

(e) 若要產生PDF檔, 如下: 先按出紅色框內的選項,



再點 , 經過編譯, 即可產生載點

.



3.   一些小細節

讓我們從具體的練習找出可以學習的小細節.

除了錢字號 "$     $" 可以把編譯的狀態導引到 編碼型式, 還有以下的 \begin{align}   \end{align}內的代碼也是編碼型式. 例如底下的正文片段:


The Gamma function (a generalization of the factor function ) is defined as and the Beta funcion is . To simplify later computations, we note that



Supposely we know that the volumn of a ball in with radius r is . Find that in and in , i.e. and .



轉換成Latex碼如下:



\documentclass{article}
\pagestyle{empty}
\usepackage{amsthm,amssymb,amsmath,mathrsfs}
\newtheorem{num}{}
\newcommand{\F}{\mathbb F}
\begin{document}

The Gamma function (a generalization of the factor function $n!$) is defined as $\Gamma (x) = \int_0^\infty e^{-t} t^{x-1}dt$ and the Beta funcion is $B(x,y):=\frac{\Gamma (x) \Gamma(y)}{\Gamma (x+y)}$. To simplify later computations, we note that

\begin{align}
\Gamma (m+\frac{1}{2}) &= (m-1+\frac{1}{2})(m-2 + \frac{1}{2})\cdots (0+\frac{1}{2}) \Gamma (\frac{1}{2})\notag\\
&=\frac{2m-1}{2} \cdot \frac{2m-3}{2} \cdots \frac{1}{2} \sqrt{\pi}\notag\\
&=\frac{(2m)(2m-1)(2m-2)\cdots (4)(3)(2)(1)}{2^m \cdot 2^m \cdot (m)(m-1)(m-2)\cdots (2)(1)}\sqrt{\pi}\notag\\
&=\frac{(2m)!}{2^{2m}\cdot m!}=\frac{(2m)(2m-1)\cdots (m+2)(m+1)}{2^{2m}}\sqrt{\pi}.\notag

\end{align}


Supposely we know that the volumn of a ball in $\mathbb{R}^3$ with radius $r$ is $V_3 (r)=\frac{4}{3} \pi r^3$. Find that in $\mathbb{R}^4$ and in $\mathbb{R}^5$, i.e. $V_4 (r)$ and $V_5 (r)$.

\end{document}


其中, \begin{align}   \end{align} 表編碼狀態的起始和結束,
  & 表示對齊,
  \notag 表示不要對此算式進行標記(可嘗試把其中任一個去除),
  \\ 表示換行.



如果你真的拿以上去實驗的話, 一定會產生疑問:




如上圖我們會發現, 兩段的開頭皆會自動縮排, 但是原範本並沒有; 以及原範本中的積分號是大的, 而編出來的積分是小的. 它的回答可視為使用了\noindent的效果(它是在文章中使用並非編碼狀態). 剩下的部份皆是detail, 我將不定時更新要注意的列表.


此外, 有些除了\begin{align}和\end{align}之外的標籤也值得注意, 例如:

\begin{itemize} \end{itemize}



\begin{tabular} \end{tabular}

  • \textbf{ }與\mathbf{ }
  • 當我要強調算式中的某一個式子的時候, 試比較以下兩種情形: 其一是,

    \textit{this is a book and $\mathbf{k}$ is a field}
    Let

    另一個是,

    Let .


    兩者的Latex碼分別為 $\frac{f_x(y)}{g_x{y}}\in \mathbb{K}$$\mathbf{\frac{f_x(y)}{g_x{y}}\in \mathbb{K}}$. 注意到 "\mathbf{ }" 的意思是brace內為Latex碼並且用bf (bold face)的字型呈現. 此外, 另一個情形則是 "\textbf{ }" 的使用它是指brace中的文字以bold face呈現但是其內容為正常的文字型式, 這段

    In this case, we say this sequence in the topological space .
    和這段文字
    In this case, we say this sequence in the topological space .
    正是它們的差異.     




  • 空白鍵與Enter的效果
  • 比較惹人厭煩的是Enter鍵以及空白鍵. 例如

    \documentclass{article}
    \pagestyle{empty}
    \usepackage{amsthm,amssymb,amsmath,mathrsfs}
    \newtheorem{num}{}
    \newcommand{\F}{\mathbb F}
    \begin{document}
    This is a book.








    That is an apple.
    \end{document}



    \documentclass{article}
    \pagestyle{empty}
    \usepackage{amsthm,amssymb,amsmath,mathrsfs}
    \newtheorem{num}{}
    \newcommand{\F}{\mathbb F}
    \begin{document}
    This is a book.

    That is an apple.
    \end{document}

    編輯出來的效果是一樣的(只換一行), 但是


    \documentclass{article}
    \pagestyle{empty}
    \usepackage{amsthm,amssymb,amsmath,mathrsfs}
    \newtheorem{num}{}
    \newcommand{\F}{\mathbb F}
    \begin{document}
    This is a book.
    That is an apple.
    \end{document}

    顯示出卻沒有換行. 這樣的經驗靠訴我們: Latex在處理Enter和Space兩鍵的時候是很另類的!!. 底下是個經驗, 將說明此兩鍵在Latex編輯器的意涵:

    在文字中 按Enter鍵 按一次: 沒意思.
    按 ≧2次: 跳一行.
    按Space鍵 按一下: 空一格.
    按≧2下: 還是空一格
    想空多一點 $\,\,\,\,\,$: 此代表空5格, "\," 代表空格的意思, 為Latex的符號之一.
    想空跳幾行 This is a book.

    \text{ }

    \text{ }

    \text{ }

    \text{ }

    \text{ }

    \text{ }

    That is an apple.

    ------
    "\text{ }" 代表輸入一個空格, 因此在新的一行已經有輸入東西了, 再輸入≧2次enter代表換行是有效的.
    在編碼型式 按Enter: 在 $ $ 之間: 沒試過, 盡量不要.
    在 \begin{align} \end{align}之間: 應該是沒反應.
    按空白鍵 沒反應.
    想多空幾格 同上, 使用 "\," 指令
    想多空幾行 可使用\text{ }此虛晃的招數再用換行指令 "\\"

    此儘供參考.     


    4. 網站連結與列表
    (5. 放置圖像與代數結構圖)




    ================================== 別問說前排頭的空格怎麼回事, 這是Latex編排貼心的地方(有時候也是麻類的地方). 下一步是處理Latex碼前後的框架的部份
    \{\}等括號的打法
    \textbf{this is the topological space $(X,\mathcal{T})$}