LaTeX入门（5）

小流星

一个默默无闻的大学生

几种常见的数学环境

行内公式、行间公式
equation环境
align环境
multline环境
split环境
gather环境
aligned和gathered环境

其他数学文本样式

bm宏包：对数学字体进行加粗
数学字母字体

祝大家新年快乐！最近肺炎病毒横行，能不出门就不要出门了，在家里学习LaTeX它不香吗~

终于到了我们最为重要的一部分，前面的还算是皮毛，通过学习LaTeX强大的数学公式的排版，我们才能真正意识到LaTeX所带来的好处与实用性，使我们在科技排版，尤其是数学方面都有着飞快的进步。

首先我们要区别的是 文本模式 与 数学模式 ，一般的文本模式就是我们通常写论文文字的地方，一旦我们要加入数学公式，就要进入数学模式，在数学模式里，只能写数学公式，要想写出普通的文本模式必须使用\text{普通文本}这样的形式，不然编译的结果可能不会显示出来，还要注意的是，数学模式中的空格全部省略，LaTeX会按照自己的规则安排公式之间的间距，当然之前所说的\quad、\qquad等之类的命令是可以用的。

想要在论文中插入数学公式，首先我们需要引入amsmath宏包

行内公式

行内公式就是跟一般的文本在同一行显示，常用的行内公式命令

$.......$，省略号中写公式（推荐）简单美观
$.......$，省略号中写公式
\begin{math}........\end{math}，省略号中写公式

行间公式

行间公式就是另起一行，居中显示，常用的行间公式命令

$$......$$，省略号中写数学公式，推荐
\[.......\]，省略号中写数学公式
\begin{displaymath}......\end{displaymath}，省略号中写数学公式

或者可以这么写，但是比较麻烦

后来我查了一下资料，有的教程上说尽量不要使用“$$...$$”来写行间公式，因为它和AMS-LaTeX有冲突，所以我现在的习惯是使用\[....\]。

equation环境

我们还可以使用equation环境来实现公式的自动编号

equation环境中只能放一行公式，而且这个环境中不能有空行，不然会报错。如果我们不想让某一个公式参与自动编号，在后面加上\nonumber即可。或者使用equation*环境也可以产生不带编号的数学公式

可以看出，只有第二个公式后面有编号

我们还可以用\label{}，\eqref{}进行公式的交叉引用

align环境

align环境中的数学公式是多行数学公式，也就是说，我们可以写多个数学公式，每个数学公式独占一行，可以使用“&”符号来指定在哪里对齐，使用“\\”符号换行

我们可以看到，由align环境产生的也是一种自动编号的公式，如果我们不想让某一行公式进行编号，可以在后面使用\nonumber或者\notag命令

我们也可以使用\label{}和\eqref{}进行公式的交叉引用

multline环境

回顾一下，我们可以使用equation和align环境分别实现带自动编号的单行数学公式和多行数学公式，如果我们的某一个公式很长，需要换行怎么办，要注意，数学模式中是不可以出现空行的，这个时候，我们就需要multline环境了，在需要换行的地方使用符号“\\”进行换行，这个环境也叫做 长公式的换行 ，会把公式的编号放在最后一行，第一行公式左对齐，最后一行公式右对齐，其余行的公式居中显示

split环境

从multline环境中我们也可以看出，编译结果并不是对齐的长公式，要想实现对齐的长公式换行，我们就可以使用split环境，要注意它本身并不能独立使用，必须包含在其他数学环境中，因此也被称作 次环境 ，同样地，使用“&”和“\\”进行对齐和换行

gather环境

之前提到过，align环境用来产生多行数学公式，而且自动给每一行公式后面加上编号，在我们需要对齐的地方使用“&”符号，在需要换行的地方使用“\\”符号，如果我们不关注对齐的情况，只是想把多行数学公式写在一起，就可以使用gather环境，观察下面图片并与align环境进行对比

aligned环境和gathered环境

aligned环境和gathered环境的用法分别与align环境和gather环境的用法对应，那么加了-ed与不加-ed的区别是什么呢？我们都知道align和gather环境会为多行公式的每一行公式后面加上自动编号，如果我们想让这一大块公式对应一个公共的编号，就可以使用加了-ed的环境，但是要注意，这两个加了-ed的环境一定要与equation环境 嵌套使用！ 否则会报错。