LaTeX 公式结构

数组

语法:
\begin{array}...\end{array} 包围;
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;
元素间用 & 分隔 ,每行以 \\ 结尾。

\left\[\begin{array}{ccc}
1&2&3 \\
4&5&6 \\
x&y&z
\end{array}\right\]

效果:
$$
\left[\begin{array}{ccc}
1&2&3 \\
4&5&6 \\
x&y&z
\end{array}\right]
$$

方程

方程式序列
语法:
使用 \begin{align}...\end{align} 创建居中的方程式序列;
元素之间使用 & 分隔;
每行结尾处使用 \\ 换行。

\begin{align}
 & x+y = 10 \\
 & x+z = 20 \\
 & y+z = 30
\end{align}

效果:
$$
\begin{align}
& x+y = 10 \\
& x+z = 20 \\
& y+z = 30
\end{align}
$$

方程组
语法:在方程式序列基础上增加大括号包围 \left\lbrace...\right\rbrace

\left\lbrace
\begin{align}
 & x+y = 10 \\
 & x+z = 20 \\
 & y+z = 30
\end{align}
\right\rbrace

效果:
$$
\left\lbrace
\begin{align}
& x+y = 10 \\
& x+z = 20 \\
& y+z = 30
\end{align}
\right\rbrace
$$

行标

在每个公式末尾前使用 \tag{行标} 来实现行标。

\begin{align}
 & x+y = 10 \tag{1} \\
 & x+z = 20 \tag{2} \\
 & y+z = 30 \tag{3}
\end{align}

$$
\begin{align}
& x+y = 10 \tag{1} \\
& x+z = 20 \tag{2} \\
& y+z = 30 \tag{3}
\end{align}
$$

矩阵

基本用法
语法:
\begin{matrix}和\end{matrix} 包围矩阵元素,行之间用 \\ 分隔 (Markdown 中可能需要转义使用多加两个\\(\\\\),否则有可能不生效),列之间用 & 分隔。

$$
\begin{matrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{matrix}
$$

效果:
$$
\begin{matrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{matrix}
$$

边框矩阵
方法一:
语法:
使用 \left 和 \right 语法:例如我要使用大括号

\left\lbrace\begin{matrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{matrix}\right\rbrace

效果:
$$\left\lbrace\begin{matrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{matrix}\right\rbrace$$

方法二:
语法:
可以给矩阵加括号:把 matrix 改成 pmatrix、bmatrix、Bmatrix、vmatrix 和 Vmatrix;

\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{pmatrix}
\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{bmatrix}
\begin{Bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{Bmatrix}
\begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{vmatrix}
\begin{Vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ x & y & z \end{Vmatrix}

效果:
$$ \begin{pmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{pmatrix} \quad
\begin{bmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{bmatrix} \quad
\begin{Bmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{Bmatrix} \quad
\begin{vmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{vmatrix} \quad
\begin{Vmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
x & y & z
\end{Vmatrix}$$

省略号矩阵
矩阵元素太多,可以用省略号来处理:$\text{\cdots}\;\cdots\quad\text{\ddots}\;\ddots\quad \text{\vdots}\;\vdots$
语法:

\begin{pmatrix}
x_1 & x_1^2 & \cdots & x_1^n \\\\
x_2 & x_2^2 & \cdots & x_2^n \\\\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\\\
x_m & x_m^2 & \cdots & x_m^n \\\\
\end{pmatrix}

效果:
$$
\begin{pmatrix}
x_1 & x_1^2 & \cdots & x_1^n \\
x_2 & x_2^2 & \cdots & x_2^n \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
x_m & x_m^2 & \cdots & x_m^n \\
\end{pmatrix}
$$

行内矩阵
如果在一行内显示整个矩阵:
语法:使用 \begin{smallmatrix} 和 \end{smallmatrix} 包含语句

\bigl(\begin{smallmatrix} 1 & 2 \\ x & y \end{smallmatrix}\bigr)

效果:
我们使用矩阵 $\bigl(\begin{smallmatrix} 1 & 2 \\ x & y \end{smallmatrix}\bigr)$

条件表达式

基本用法
语法:
使用 \begin{cases}…\end{cases} 创建居中的条件表达式;
元素之间使用 & 分隔;
每行结尾处使用 \\ 换行。

效果:
$$
f(n) =\begin{cases}
2n+1 & \text{$n$ 是单数的时候} \\
n/2 & \text{$n$ 是双数的时候}
\end{cases}
$$

适配行高
语法:
在一些条件表达式中某些行为非标准高度,使用\\[2ex] 代替末尾的 \\ 适配行高;
[ex] 指一个 “X-Height”,即x字母高度。可以根据情况指定多个[ex],如 [3ex]、[4ex] 等。

f(n) = \begin{cases}
    \frac{n}{2} \\[2ex]
    2n+1
\end{cases}

效果:
$$
f(n) = \begin{cases}
\frac{n}{2} \\
2n+1
\end{cases}
$$

$$
f(n) = \begin{cases}
\frac{n}{2} \text{[2ex]} \\[2ex]
2n+1
\end{cases}
$$

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