$\LaTeX$ 教程

安装

• 在线使用

  在线练习$\LaTeX$十分方便，很多包都已经装好了，不需要下载安装任何软件。 推荐下面两个网站，个人使用是免费的：
  
  • www.overleaf.com
  • www.sharelatex.com

• 离线安装和使用

  如果你想在个人电脑离线时使用，请参考如下安装步骤。
  

  • Windows

    下载 MikTex 并完成安装。MikTex有一个自带的editor, TeXworks,可以选择使用个也可以下载别的editor。我个人比较喜欢 TexMaker。

  • Mac

    请参考 MacTex 。

  • Ubuntu

    首先安装LaTeX:
    sodo apt-get install texlive
    选择一个喜欢的editor （已TexMaker为例）：
    sudo apt-get install texmaker

  首先你会注意到打开editor有很多compile的选项。对于TexMaker, 文件写好保存后对于这个教程里的大多数例子直接点击QuickBuild左边的小箭头就可以了，在右侧会看到生成的pdf文件。有几个例外我会特别注明的。对于TeXworks,这个教程里的所有例子都可以通过default的option，pdfLaTeX+MakeIndex+BibTex，编译并生成pdf文件。 注意文件写好后存的后缀是.tex，建议每一个.tex文件存在单独的文件夹，因为编译过程中会生成多个文件（.log, .aux, .out, .synctex.gz, .toc, etc）。作为初学者不需要了解每一个文件的作用，只需要知道.pdf是生成的最终文件。如果反复build，比如说写一点compile看有没有错然后继续，如果之前没有报错，是不需要删除原先产生的各种文件的，再一次build会自动生成新的文件把原先的覆盖掉。 但如果之前compile有错，更改了.tex文件之后建议把原先的各种文件删除再Build。

文档基础知识

\documentclass{report}
\begin{document}
% This is the first Latex document. More to be added. 
Hello World! 
\end{document}

• %代表评论，之后同一行的字都不会被输出。
• 第一行$\text{\documentclass{report}}$表示这份文件的类型是report. 其他的类型还有article, book, letter, IEEEtran等等。同时也可以标示出来一些诸如字体大小的选项，用[]。 比如说, $\text{\documentclass[12pt]{report}}$表示这篇文件的类型是report，正文的字体是12号字。
• $\text{\documentclass{report}}$ 和 $\text{\begin{document}}$ 之间的地方是preamble，用来声明使用哪些包（package），自定义方程，等等。
• $\text{\begin{document}}$ 标志着正文的开始, $\text{\end{document}}$ 则是正文的结束。

\documentclass{report}
% preamble 
\begin{document}
% This is my first Latex document. More to be added. 
\section{Section 1}
This is section 1.  
\subsection{subsection 1.1}
This is subsection 1.1. Notice the differences in the font headings. 
\section{Section 2}
This is section 2. 
\section*{Section 3}
But I don't want my section to be numbered. 
\end{document}

\documentclass{report}
\begin{document}
\title{First Document}
\author{your name}
\maketitle

% This will generate a table of contents
\tableofcontents
\section{Section 1}
This is section 1.  
\subsection{subsection 1.1}
This is subsection 1.1. Notice the differences in the font headings. 
\section{Section 2}
This is section 2. 
\section*{Section 3}
But I don't want my section to be numbered. 
\end{document}

\documentclass{report}
\usepackage{hyperref}
\begin{document}
\title{First Document}
\author{your name}
\maketitle
% This will generate a table of contents
\tableofcontents
\section{Section 1}
This is section 1.  
\subsection{subsection 1.1}
This is subsection 1.1. Notice the differences in the font headings. 
\section{Section 2}
This is section 2. 
\section*{Section 3}
But I don't want my section to be numbered. 
\end{document}

\documentclass{report}
\usepackage{hyperref}
\begin{document}
\title{First Document}
\author{your name}
\maketitle
% This will generate a table of contents
\tableofcontents
\newpage 
\section{Section 1}
This is section 1.  
\subsection{subsection 1.1}
This is subsection 1.1. Notice the differences in the font headings. 
\section{Section 2}
This is section 2. 
\section*{Section 3}
But I don't want my section to be numbered. 
\end{document}

列举和表格

\documentclass{report}
\begin{document}
\begin{itemize}
\item Item 1. 
\item Item 2.
\item \ldots 
\item Item n. 
\end{list}
\end{document}
	

\documentclass{report}
\begin{document}

\begin{table}
\caption{The Number of Iterations}
\centering 
% Each element in the tabular is left aligned
\begin{tabular}{l l}
\hline
iter1 & iter2	\\
\hline
31 & 25	\\
20 & 17	\\
45 & 37	\\
23 & 19	\\
\hline
\end{tabular}
\end{table}

\end{document}

• \caption: 表格的题目
• \centering: 表格整体要居中
• \hline: 横线
• {l l} 表格内的第一和第二列左对齐

符号和公式

• 希腊字母

  希腊字母的表达方式是\字母名称，比如说 （输出结果：指令）
  • $\alpha$: $\text{\alpha}$
  • $\beta$: $\text{\beta}$
  • $\gamma$: $\text{\gamma}$
  • $\sigma$: $\text{\sigma}$
  • $\epsilon$: $\text{\epsilon}$
  如果你想要大写的某个希腊字母，只需要把指令中的首字母大写，比如说
  • $\Sigma$: $\text{\Sigma}$
  • $\Gamma$: $\text{\Gamma}$

• 数学符号

  注意上下标的内容是在{}里面。读者可以试一下如果忘记括号输出的是什么结果。
  • $\neq$: $\text{\neq}$
  • $\geq$: $\text{\geq}$
  • $\leq$: $\text{\leq}$
  • $\approx$: $\text{\approx}$
  • $\equiv$: $\text{\equiv}$
  • $\int$: $\text{\int}$
  • $\forall$: $\text{\forall}$
  • $\exists$: $\text{\exists}$
  • $\partial $: $\text{\partial}$
  • $\mathcal{N}$: $\text{\mathcal{N}}$
  • $\sim $: $\text{\sim}$
  • $4^{12}$: $\text{4^{12}}$
  • $C_{60}$: $\text{C_{60}}$
  • $\frac{1}{2}$: $\text{\frac{1}{2}}$
  
  
• 常见表达式 注意下面的几个例子都是在数学环境中，需要在 $\text{\[ \]}$之间。
  • 求和
    $\text{\sum_{i=0}^{10} i = 0 + 1 + 2 + \ldots + 10}$ $$\sum_{i=0}^{10} i = 0 + 1 + 2 + \ldots + 10 $$
  • 求乘积
    $\text{\prod_{i=1}^5 i = 1 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5}$ $$ \prod_{i=1}^5 i = 1 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5 $$
  • 求积分
    $\text{\int_{x=1}^{10}\frac{1}{x^2}}$ $$\int_{x=1}^{10}\frac{1}{x^2}$$
  • 求导
    $\text{\frac{d}{dy} y^2}$ $$ \frac{d}{dy} y^2 $$
  • 求极限
    $\text{\lim_{n\to \infty} \frac{1}{n}}$ $$\lim_{n\to \infty} \frac{1}{n} $$
  • 求余数
    $\text{10 \equiv 1 \text{ (mod 3)}}$ $$ 10 \equiv 1 \text{ (mod 3)} $$
  • 开根号
    $\text{\sqrt{\frac{a}{b+c}}(b+a)}$ $$ \sqrt{\frac{a}{b+c}}(b+a) $$

• 矩阵

  矩阵需要使用package amsmath, 参考以下例子
  

  \begin{documentclass}
  \usepackage{amsmath} 
  \begin{document}
  
  $$
  \begin{bmatrix}
  0 & 0 & 1 \\ 
  1 & 0 & 0 \\ 
  \end{bmatrix}
  
  \begin{pmatrix}
  1 & 4 & 0 \\ 
  2 & 5 & 8 \\
  \end{pmatrix}
  
  \begin{vmatrix}
  1 & 4 & 0 \\ 
  2 & 5 & 8 \\
  \end{vmatrix}
  $$
  
  \end{document}
  

  • & 是对齐
  • \\ 是新的一行
  • bmatrix的b是bracket，输出的是方括号的矩阵
  • pmatrix的p是parentheses,输出的是圆括号的矩阵
  • vmatrix的v是vertical,输出的是竖线的矩阵
  输出结果： $$ \begin{bmatrix} 0 & 0 & 1 \\ 1 & 0 & 0 \\ \end{bmatrix} \begin{pmatrix} 1 & 4 & 0 \\ 2 & 5 & 8 \\ \end{pmatrix} \begin{vmatrix} 1 & 4 & 0 \\ 2 & 5 & 8 \\ \end{vmatrix} $$

• 公式对齐

如果你想写多行公式，如何对齐才好看呢？请参考以下的例子，同样使用了package amsmath。

\documentclass{article}

\usepackage amsmath 

\begin{document}

\begin{align}
53(4+x)+2x &= 212 + 53x + 2x \\ 
&= 212 + 55x  
\end{align}

\end{document}

注意这里没有用到数学环境。 输出结果： \begin{align} 53(4+x)+2x &= 212 + 53x + 2x \\ &= 212 + 55x \end{align}

插图

\documentclass{report}
\usepackage{graphicx}
\begin{document}
\includegraphics[scale=0.5]{tmp.png}
\end{document}

\documentclass{report}
\usepackage{graphicx}
\begin{figure}
\includegraphics[scale=.5]{tmp.png}
\caption{fig: tmp}
\end{figure}

\end{document}