% exemple.tex

%--------------------导言区-------------------
% 用于设置性质（全局设置），自定义一些命令
\documentclass{article} %文件类型，会根据不同的文件类型有不同的排版，例如article, book, letter等等

%----------标题区------------
\title{Tex Introduction}
\author{GuoYi}
\date{\today} %\today会自动同步到今天

%--------------------正文区-------------------
% 一个tex有且只有一个document部分
\begin{document}
	\maketitle %实际输出标题区
	
	Hello world!
	% 正文中空行表换行
	
	% $行内公式$    $$行间公式$$
	Let $f(x)$ be defined by the formula $$f(x)=2sinx$$ which is a polynomial of degree 2.
	
\end{document}

Latex使用中文

CTEX文档（推荐）

在UTF-8编码情况下，使用CTEX文档。

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\title{标题}
\begin{document}
	\maketitle
	中文输入。{\kaishu 这里是楷体显示}，{\songti 这里是宋体显示}，{\heiti 这里是黑体显示}，{\fangsong 这里是仿宋显示}。
\end{document}

字体

字体族

字体族共有3种：罗马字体族（Roman Family）、无衬线字体族（Sans Serif Family）、打字机字体族（Typewriter Family）。

正文一般默认使用罗马字体族，可用下面两种字体族命令规定字体族。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\begin{document}
	%字体族设置（罗马字体族、无衬线字体族、打字机字体族）
	\textrm{Roman Family} \textsf{Sans Serif Family} \texttt{Typewriter Family}
	
	\rmfamily Roman Family \sffamily Sans Serif Family \ttfamily Typewriter Family
	
	{\rmfamily Roman Family} {\sffamily Sans Serif Family} {\ttfamily Typewriter Family}
\end{document}

字体系列

字体系列共有2种：中等（medium）、加宽加粗（bold extended）。

正文默认使用中等字体系列。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\begin{document}
	%字体系列设置(粗细、宽度)
	\textmd{Medium Series} \textbf{Boldface Series}
	
	{\mdseries Medium Series} {\bfseries Boldface Series}	
\end{document}

字体形状

字体形状共有4种：直立（Upright Shape）、意大利（Italic Shape）、倾斜（Slanted Shape）、小型大写（Small Caps Shape）。

正文默认使用直立字体形状。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\begin{document}
	%字体形状（直立、意大利、倾斜、小型大写）
	\textup{Upright Shape} \textit{Italic Shape} \textsl{Slanted Shape} \textsc{Small Caps Shape}
	
	{\upshape Upright Shape} {\itshape Italic Shape} {\slshape Slanted Shape} {\scshape Small Caps Shape}
\end{document}

中文字体

中文字体共有4种：宋体、黑体、仿宋、楷书。

ctexart文体，正文中的中文默认为宋体。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\begin{document}
	%中文字体（宋体、黑体、仿宋、楷书）
	{\songti 宋体} \quad {\heiti 黑体} \quad {\fangsong 仿宋} \quad {\kaishu 楷书}
\end{document} %\quad为tap

中文字体同样包含粗体和斜体。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\begin{document}
	%中文字体的粗体和斜体
	中文字体的\textbf{粗体}和\textit{斜体}
\end{document}

\documentclass[12pt]{ctexart} %[]中可设置normalsize字体大小

\begin{document}
	% 字体大小
	{\tiny			tiny}\\ % \\为换行
	{\scriptsize		scriptsize}\\
	{\footnotesize	footnotesize}\\
	{\small			small}\\
	{\normalsize		normalsize}\\
	{\large			large}\\
	{\Large			Large}\\
	{\LARGE			LARGE}\\
	{\huge			huge}\\
	{\Huge			Huge}\\
		
\end{document}

中文字体大小

以五号字体的大小为基础，来设置字体大小。

正文字体默认为五号字体。

\documentclass{ctexart}

\begin{document}
	% 中文字体大小
	\zihao{2} 二号中文字体
	
	\zihao{-2} 小二号中文字体
	
	\zihao{5} 五号中文字体
	
	\zihao{-5} 小五号中文字体
\end{document}

篇章结构

提纲

\section可以在正文中构建小节，相当于一级标题，在section前加sub套娃形成二级、三级、四级等等标题。

\documentclass{article}

\begin{document}
	\section{section title} %一级标题
	\subsection{subsection title} %二级标题
	\subsubsection{subsubsection title} %三级标题
	\section{section title} %三级标题
\end{document}

特殊字符

空白符号

英文字符之间多个空格当一个空格处理，中文字符之间的空格无效；

中文之间插入英文，在英文片段前后自动添加空格；

其他空格命令

\documentclass{article}

\begin{document}
	% 1em的空白
	a\textbackslash quad b --------------- a\quad b
	
	% 2em的空白
	a\textbackslash qquad b -------------- a\qquad b
	
	% 1/6em的空白
	a\textbackslash,b --------------------- a\,b
	
	% 1/6em的空白
	a\textbackslash thinspace b --------- a\thinspace b
	
	% 0.5em的空白
	a\textbackslash enspace b ------------ a\enspace b
	
	% 空格
	a\textbackslash b ----------------------- a\ b
	
	% 硬空格
	a\~b ------------------------ a~b
	
	% 产生指定宽度的空白（宽度可为副值）
	a\textbackslash kern 1em b ----------- a\kern 1em b
	
	% 产生指定宽度的空白（宽度可为副值）
	a\textbackslash hspace\{1em\}b ------ a\hspace{1em} b
	
	% 占位宽度的空格（空格长度等于{}内的字符应有的长度）
	a\textbackslash hphantom\{xyz\}b --- a\hphantom{xyz}b
	
	% 产生一行的空格（前后分别在行首和行尾）
	a\textbackslash hfill b ------------------ a\hfill b
\end{document}

控制符

对于有特殊含义的符号，要想其正常显示，需在符号前加 \ ，而 \ 本身由于\ \表示换行，所以用 \textbacklash 表示。

标志符号

\documentclass{article}

\begin{document}
	\TeX \quad \LaTeX
\end{document}

插图

基本

在LaTeX中，插图是由 graphics 或 graphicx 宏包所使用的 \includegraphics 命令完成的。graphics 和 graphicx 功能差别不大，但 graphicx 使用更方便一些。

插图适用格式：EPS、PDF、PNG、JPEG、BMP

搜索路径默认为tex文件所在文件夹，也可用\graphicspath 对搜索路径进行修改。

\documentclass{article}

% 调用graphicx宏包，使用插图功能
\usepackage{graphicx}
\graphicspath{{\figures}} %修改搜索路径

\begin{document}
	% 基于搜索路径插入图像
	\includegraphics{Sx2ec.png}
\end{document}

命令选项

大小缩放

width、height 和 scale 设置图形的宽度、高度或缩放比例。

\documentclass{article}

% 调用graphicx宏包，使用插图功能
\usepackage{graphicx}

\begin{document}
	% 基于搜索路径插入图像
	\includegraphics[width=10em]{figures/Sx2ec} %宽度为10em
	\includegraphics[height=5cm]{figures/Sx2ec} %高度为10cm
	\includegraphics[scale=0.5]{figures/Sx2ec} %缩放0.5倍
\end{document}

旋转

angle 选项可以让图形逆时针旋转一定的角度，旋转的中心可以用 origin 选项确定。origin的值可以用字符 l，r，c，t，b，B中的一个或者两个，分别表示左，右，中，上，下和基线，默认值为 lb。

\documentclass{article}

% 调用graphicx宏包，使用插图功能
\usepackage{graphicx}

\begin{document}
	% 基于搜索路径插入图像
	\includegraphics[angle=90]{figures/Sx2ec} %基于左下，逆时针旋转90度
	\includegraphics[angle=-45,origin=c]{figures/Sx2ec} %基于中心，顺时针旋转45度
\end{document}

表格

LaTeX表格使用环境录入：在文本或数学模式下都可以使用 tabular 环境，在数学模式下还可以使用 array 环境。tabular 和 array 的一般格式基本相同。

基本

每行后用 \\ 表示换行，一行内的不同列之间用 & 分开。

列格式说明，用 l、c、r 分别表示左对齐、居中、右对齐。

\documentclass{article}

\begin{document}

	% \begin{tabular}[(垂直对齐)]{(列格式说明)}
	% 	(表项)&(表项)&...&(表项)\\
	%		....
	% \end{tabular}
	
	\begin{tabular}{lcr} %三列 分别为：左对齐、居中、右对齐
		l & c & r \\ %一行
		left & center & right \\ %一行
	\end{tabular}

\end{document}

表格线

列表格线：在列格式说明中加 |

行表格线：\hline

需要双线是重复 || 或 \hline\hline。

\documentclass{article}

\begin{document}

	% \begin{tabular}[(垂直对齐)]{(列格式说明)}
	% 	(表项)&(表项)&...&(表项)\\
	%	....
	% \end{tabular}
	
	\begin{tabular}{|l|c|r|} %三列 分别为：左对齐、居中、右对齐
		\hline
		l & c & r \\ %一行
		\hline \hline
		left & center & right \\ %一行
		\hline
	\end{tabular}

\end{document}

垂直对齐

\documentclass{article}

\begin{document}
	---line1---
	\begin{tabular}{|rr|} %默认垂直居中
		\hline
		Input & Output \\ 
		\hline
		$-2$ & 4 \\
		0 & 0 \\
		2 & 4 \\
		\hline
	\end{tabular}
	
	---line2---
	\begin{tabular}[t]{|rr|} %按表格顶部对齐
		\hline
		Input & Output \\ 
		\hline
		$-2$ & 4 \\
		0 & 0 \\
		2 & 4 \\
		\hline
	\end{tabular}
	
	---line3---
	\begin{tabular}[b]{|rr|} %按表格底部对齐
		\hline
		Input & Output \\ 
		\hline
		$-2$ & 4 \\
		0 & 0 \\
		2 & 4 \\
		\hline
	\end{tabular}
\end{document}

列格式说明

l 本列左对齐

c 本列居中

r 本列右对齐

p{(宽)} 本列具有固定宽度，且可以自动换行。

| 画一条竖线

@{(内容)} 添加任意内容，不占表项计数。

*{(计数)}{(列格式说明符)} 将给出的列格式说明符重复多次。

\documentclass{article}

\begin{document}
	\begin{tabular}{|c|*{3}{r@{.}l|}}
		\hline
		revenue & 1234&6 & 2345&23 & 239&0 \\
		\hline
		cost & 231&24 & 123&0 & 329&18 \\
		\hline
	\end{tabular}
\end{document}

表格单元的合并与分割

合并

行合并

\multicolumn{(项数)}{(新列格式)}{(内容)} 可用于将一行中的几个不同的表项合并为一项。

\documentclass{article}

\begin{document}
	\begin{tabular}{|r|r|}
	\hline
	\multicolumn{2}{|c|}{score} \\ %居中合并两个单元格，内容为score
	\hline
	Maths & English \\
	\hline
	80 & 85 \\
	\hline
	\end{tabular}
\end{document}

列合并

\cline（容易实现，但效果不佳）

\cline{(起始列号)-(终止列号)} 和 \hline 一样可以画水平的表格线，但是 \cline 可以规定表格线起始和终止的列号，即可相当于合并列单元。

\documentclass{article}

\begin{document}
	\begin{tabular}{|c|r|r|}
	\hline
	& Maths & English \\
	\cline{2-3} %只画2到3列
	score & 80 & 85 \\
	\hline
	\end{tabular}
\end{document}

\multirow （效果较好）

\multirow{(行数)}{(宽度)}{(内容)} 或 \multirow{(行数)}*{(内容)}

第一种形式可自动换行。

使用\multirow得先引入宏包multirow。

\documentclass{article}

% 使用\multirow得先引入宏包multirow
\usepackage{multirow}

\begin{document}
	\begin{tabular}{|c|r|r|}
	\hline
	\multirow{2}*{score} & Maths & English \\
	\cline{2-3}
	& 80 & 85 \\
	\hline
	\end{tabular}
\end{document}

拆分

\diagbox 自动判断是把表头分成两部分还是三部分。

使用\diagbox得先引入宏包diagbox。

\documentclass{article}

% 使用\diagbox得先引入宏包diagbox
\usepackage{diagbox}

\begin{document}
	\begin{tabular}{|c|c|c|}
	\hline
	\diagbox{Letter}{Number}& 1 & 2 \\
	\hline
	a & 0.1 & 0.3 \\
	\hline
	b & 0.3 & 0.8 \\
	\hline
	\end{tabular}
\end{document}

浮动体

浮动体用于实现灵活分页，给图表添加标题，交叉应用。

图片使用 figure环境，表格使用 table环境。

格式（以figure为例）：

1
2
3

\begin{figure}[<允许位置>]
< 任意内容 >
\end{figure}

<允许位置>参数（默认tbp）：

h —- 此处（here），代码所在的上下文位置

t —- 页顶（top），代码所在页面或之后的页面的顶部

b —- 页底（bottom），代码所在页面或之后的页面的底部

p —- 独立一页（page），浮动页面

\documentclass{ctexart}

% 调用graphicx宏包，使用插图功能
\usepackage{graphicx}

\begin{document}
	下面\ref{Latex} 是\LaTeX{}的标志。% \ref为引用标签
	\begin{figure}[htbp] %htbp可以让图表随文字运动
		\centering %浮动体居中
		\includegraphics{figures/Sx2ec}
		\caption{\LaTeX 的标志} %标题
		\label{Latex} %标签（用于引用）
	\end{figure}
	
	引用下面\ref{InAndOut} 中的数据。% \ref为引用标签
	\begin{table}[htbp] %htbp可以让图表随文字运动
		\centering %浮动体居中
		\begin{tabular}{|rr|}
			\hline
			Input & Output \\ 
			\hline
			$-2$ & 4 \\
			0 & 0 \\
			2 & 4 \\
			\hline
		\end{tabular}
		\caption{输入输出数据} %标题
		\label{InAndOut} %标签（用于引用）
	\end{table}
\end{document}

数学公式

LaTeX 将排版内内容分为文本模式和数学模式。文本模式适用于普通文本排版，数学模式用于数学公式排版。

基本

使用math环境需引入 amsmath宏包。

\documentclass{ctexart}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	% $ 美元符号
	交换律是 $a+b=b+a$，如 $1+2=2+1=3$。
	
	% 小括号
	交换律是 \(a+b=b+a\)，如 \(1+2=2+1=3\)。
	
	%math环境
	交换律是 \begin{math} a+b=b+a\end{math}，如 \begin{math} 1+2=2+1=3\end{math}。
\end{document}

行间公式

行间公式换行不分段。下面三种方法均可生成行间公式。

$ 美元符号

格式： $$$<数学公式>$$$

中括号

格式： \[<数学公式>\]

displaymath环境

格式： \begin{displaymath}<数学公式>\end{displaymath}

使用displaymath环境需引入 amsmath宏包。

\documentclass{ctexart}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	% $ 美元符号
	交换律是
	$$a+b=b+a$$
	如 
	$$1+2=2+1=3$$
	
	% 中括号
	交换律是
	\[a+b=b+a\]
	如
	\[1+2=2+1=3\]
	
	%displaymath环境
	交换律是
	\begin{displaymath} a+b=b+a\end{displaymath}
	如
	\begin{displaymath} 1+2=2+1=3\end{displaymath}
\end{document}

自动编号公式——equation环境

equation环境可以对公式自动编号，此时添加 \label 标签方便引用。

格式： \begin{equation}<数学公式>\end{equation}

\documentclass{ctexart}

\begin{document}
	调用下面的公式\ref{eq:exchange}
	\begin{equation}
		a+b=b+a \label{eq:exchange}
	\end{equation}
\end{document}

数学结构

上标与下标

上标

用 ^{} 表示上标。

\documentclass{article}

\begin{document}
	% 上标^{}
	$ f(x)=x^2 + x^{20} + 2x^{4x^2+1} $
\end{document}

下标

用 _{} 表示下标。

\documentclass{article}

\begin{document}
	% 下标_{}
	$a_0,a_1,a_2,...,a_{100}$
\end{document}

其他上下标

求和

格式： \sum_{<下限>}^{<上限>} <函数>

或（上面的格式上下限在右边，下面的\limit格式上下限在正上下方）

\sum\limits_{<下限>}^{<上限>} <函数>

\documentclass{ctexart}

\begin{document}
	$ \sum_{i=0}^{n} a_i $ %上下限在右边
	\quad 
	$ \sum\limits_{i=0}^{n} a_i $ %上下限在正上下方
\end{document}

积分

格式: \int_{<下限>}^{<上限>} <函数> d\! <变量>

多重积分用 \iint \iiint

\documentclass{ctexart}

\begin{document}
	$ \int_0^1 f(t) d\! t $
\end{document}

分式

格式： \frac <分子><分母>

\documentclass{article}

\begin{document}
	$ \frac 12 + \frac 1a = \frac{2+a}{2a} $
\end{document}

根式

格式： \sqrt[<开方次数>]{<被开方数>}

\documentclass{article}

\begin{document}
	$ \sqrt[n]{\frac{x^2+\sqrt{2}}{x+y}} $
\end{document}

矩阵

amsmath宏包提供一下矩阵形式。

编写格式与表格相似。

\documentclass{article}

% 使用矩阵，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	$ A = \begin{pmatrix}
		a_{11} & a_{12} & a_{13} \\
		0 & a_{22} & a_{23} \\
		0 & 0 & a_{33}
	\end{pmatrix} $
\end{document}

行省略号


        \dots

列省略号


        \vdots

斜省略号


        \ddots

\documentclass{ctexart}

% 使用矩阵，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	$A = \begin{bmatrix}
		a_{11} & \dots & a_{1n} \\
		& \ddots & \vdots \\
		0 & & a_{nn}
	\end{bmatrix}_{n\times n}$
\end{document}

多列省略号


        \hdotsfor{<列数>}

\documentclass{ctexart}

% 使用矩阵，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	$A = \begin{bmatrix}
		a_{11} & \dots & a_{1n} \\
		\hdotsfor{3} \\ %跨3列的省略号
		0 & & a_{nn}
	\end{bmatrix}_{n\times n}$
\end{document}

符号与类型

LaTeX

多行公式

equation环境中，换行命令\\无效，所以多行公式需要使用其他环境，使其可用\\换行。

使用多行公式的环境，均需引入 amsmath宏包。

gather环境

gather环境中公式自带编号，如要阻止编号，需使用 \notag 命令。

\documentclass{article}

% 使用gather环境，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	\begin{gather}
		a+b = b+a \\ %带编号
		ab = ba \notag %不带编号
	\end{gather}
\end{document}

gather*环境

与gather环境不同的是，公式不带编号。

\documentclass{article}

% 使用gather环境，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	\begin{gather*} %不带编号	
		a+b = b+a \\
		ab = ba 
	\end{gather*}
\end{document}

align环境

align环境允许公式按等号或其他关系符对齐，在关系符前加 & 表示对齐。

\documentclass{article}

% 使用gather环境，引入amsmath宏包
\usepackage{amsmath}

\begin{document}
	\begin{align} %关于&对齐，带编号
		x &= t + \cos t + 1 \\
		y &= 2\sin t
	\end{align}
\end{document}

align*环境

与align环境不同的是，但公式不带编号。

自定义命令

\newcommand 定义新的命令

格式：


          \newcommand<命令>[<参数个数>][<首参数默认值>]{<具体定义>}

命令只能由字母组成，不能以 \end 开头

参数可以从1到9，用 #1，#2，….，#9 表示

默认值为非必填项，只能设定 #1 的参数

\documentclass{article}

% 设置新命令
\newcommand{\PRC}{People's Republic of China}
\newcommand{\loves}[2]{#1 love #2}

\begin{document}
	\PRC
	
	\loves{I}{apple}
\end{document}

\renewcommand 重新定义命令

格式：


           \renewcommand<命令>[<参数个数>][<首参数默认值>]{<具体定义>}

只能定义已有命令

\documentclass{ctexart}

% 重新定义已有命令
\renewcommand \abstractname{简介}

\begin{document}
	\abstractname
\end{document}

1. 在Mac环境下编写Latex
1. 1.1. MacTeX
2. 1.2. Texpad
2. Latex