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基本教程

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1 文档类型

  • 对于英文，可以用book​、article​和beamer​；
  • 对于中文，可以用ctexbook​、ctexart​和ctexbeamer​，这些类型自带了对中文的支持。

不同的文件类型，编写的过程中也会有一定的差异，如果直接修改文件类型的话，甚至会报错。以下统一选用ctexart​。在编辑框第一行，输入如下内容来设置文件类型：

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\documentclass{ctexart}

另外，一般也可以在\documentclass​处设置基本参数，笔者通常设置默认字体大小为12pt，纸张大小为A4，单面打印。需要将第一行的内容替换为：

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\documentclass[12pt, a4paper, oneside]{ctexart}

文件的正文部分需要放入document环境中，在document环境外的部分不会出现在文件中。

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\documentclass[12pt, a4paper, oneside]{ctexart}

\begin{document}

这里是正文. 

\end{document}

2 宏包

为了完成一些功能（如定理环境），还需要在导言区，也即document环境之前加载宏包。加载宏包的代码是\usepackage{}​。本份教程中，与数学公式与定理环境相关的宏包为amsmath​、amsthm​、amssymb​，用于插入图片的宏包为graphicx​，代码如下：

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\usepackage{amsmath, amsthm, amssymb, graphicx}

另外，在加载宏包时还可以设置基本参数，如使用超链接宏包hyperref​，可以设置引用的颜色为黑色等，代码如下：

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\usepackage[bookmarks=true, colorlinks, citecolor=blue, linkcolor=black]{hyperref}

3 标题

标题可以用\title{}​设置，作者可以用\author​设置，日期可以用\date{}​设置，这些都需要放在导言区。为了在文档中显示标题信息，需要使用\maketitle​。例如：

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\documentclass[12pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{amsmath, amsthm, amssymb, graphicx}
\usepackage[bookmarks=true, colorlinks, citecolor=blue, linkcolor=black]{hyperref}

% 导言区

\title{我的第一个\LaTeX 文档}
\author{Dylaaan}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

这里是正文. 

\end{document}

4 正文

正文可以直接在document环境中书写，没有必要加入空格来缩进，因为文档默认会进行首行缩进。相邻的两行在编译时仍然会视为同一段。在LaTeX中，另起一段的方式是使用一行相隔，例如：

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我是第一段. 

我是第二段.

这样编译出来就是两个段落。在正文部分，多余的空格、回车等等都会被自动忽略，这保证了全文排版不会突然多出一行或者多出一个空格。另外，另起一页的方式是：

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\newpage

笔者在编写文档时，为了保证美观，通常将中文标点符号替换为英文标点符号（需要注意的是英文标点符号后面还有一个空格），这比较适合数学类型的文档。

在正文中，还可以设置局部的特殊字体：

字体 命令
直立 \textup{}
意大利 \textit{}
倾斜 \textsl{}
小型大写 \textsc{}
加宽加粗 \textbf{}

5 章节

对于ctexart​文件类型，章节可以用\section{}​和\subsection{}​命令来标记，例如：

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\documentclass[12pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{amsmath, amsthm, amssymb, graphicx}
\usepackage[bookmarks=true, colorlinks, citecolor=blue, linkcolor=black]{hyperref}

% 导言区

\title{我的第一个\LaTeX 文档}
\author{Dylaaan}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\section{一级标题}

\subsection{二级标题}

这里是正文. 

\subsection{二级标题}

这里是正文. 

\end{document}

6 目录

在有了章节的结构之后，使用\tableofcontents​命令就可以在指定位置生成目录。通常带有目录的文件需要编译两次，因为需要先在目录中生成.toc文件，再据此生成目录。

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\documentclass[12pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{amsmath, amsthm, amssymb, graphicx}
\usepackage[bookmarks=true, colorlinks, citecolor=blue, linkcolor=black]{hyperref}

% 导言区

\title{我的第一个\LaTeX 文档}
\author{Dylaaan}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\tableofcontents

\section{一级标题}

\subsection{二级标题}

这里是正文. 

\subsection{二级标题}

这里是正文. 

\end{document}

7 图片

插入图片需要使用graphicx​宏包，建议使用如下方式：

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\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \includegraphics[width=8cm]{图片.jpg}
    \caption{图片标题}
\end{figure}

其中，[htbp]​的作用是自动选择插入图片的最优位置，\centering​设置让图片居中，[width=8cm]​设置了图片的宽度为8cm，\caption{}​用于设置图片的标题。

8 表格

LaTeX中表格的插入较为麻烦，可以直接使用Create LaTeX tables online – TablesGenerator.com来生成。建议使用如下方式：

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\begin{table}[htbp]
    \centering
    \caption{表格标题}
    \begin{tabular}{ccc}
        1 & 2 & 3 \\
        4 & 5 & 6 \\
        7 & 8 & 9
    \end{tabular}
\end{table}

9 列表

LaTeX中的列表环境包含无序列表itemize​、有序列表enumerate​和描述description​，以enumerate​为例，用法如下：

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\begin{enumerate}
    \item 这是第一点; 
    \item 这是第二点;
    \item 这是第三点. 
\end{enumerate}

另外，也可以自定义\item​的样式：

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\begin{enumerate}
    \item[(1)] 这是第一点; 
    \item[(2)] 这是第二点;
    \item[(3)] 这是第三点. 
\end{enumerate}

10 定理环境

定理环境需要使用amsthm​宏包，首先在导言区加入：

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\newtheorem{theorem}{定理}[section]

其中{theorem}​是环境的名称，{定理}​设置了该环境显示的名称是“定理”，[section]​的作用是让theorem​环境在每个section中单独编号。在正文中，用如下方式来加入一条定理：

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\begin{theorem}[定理名称]
    这里是定理的内容. 
\end{theorem}

其中[定理名称]​不是必须的。另外，我们还可以建立新的环境，如果要让新的环境和theorem​环境一起计数的话，可以用如下方式：

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\newtheorem{theorem}{定理}[section]
\newtheorem{definition}[theorem]{定义}
\newtheorem{lemma}[theorem]{引理}
\newtheorem{corollary}[theorem]{推论}
\newtheorem{example}[theorem]{例}
\newtheorem{proposition}[theorem]{命题}

另外，定理的证明可以直接用proof​环境。

11 页面

最开始选择文件类型时，我们设置的页面大小是a4paper，除此之外，我们也可以修改页面大小为b5paper等等。

一般情况下，LaTeX默认的页边距很大，为了让每一页显示的内容更多一些，我们可以使用geometry​宏包，并在导言区加入以下代码：

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\usepackage{geometry}
\geometry{left=2.54cm, right=2.54cm, top=3.18cm, bottom=3.18cm}

另外，为了设置行间距，可以使用如下代码：

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\linespread{1.5}

12 页码

默认的页码编码方式是阿拉伯数字，用户也可以自己设置为小写罗马数字：

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\pagenumbering{roman}

另外，aiph​表示小写字母，Aiph​表示大写字母，Roman​表示大写罗马数字，arabic​表示默认的阿拉伯数字。如果要设置页码的话，可以用如下代码来设置页码从0开始：

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\setcounter{page}{0}

13 数学公式的输入方式

13.1 行内公式

行内公式通常使用$..$​来输入，这通常被称为公式环境，例如：

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若$a>0$, $b>0$, 则$a+b>0$.

公式环境通常使用特殊的字体，并且默认为斜体。需要注意的是，只要是公式，就需要放入公式环境中。如果需要在行内公式中展现出行间公式的效果，可以在前面加入\displaystyle​，例如

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设$\displaystyle\lim_{n\to\infty}x_n=x$.

13.2 行间公式

行间公式需要用\[..\]​或者$$..$$​来输入，推荐使用\[..\]​，输入方式如下：

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若$a>0$, $b>0$, 则
\[
a+b>0.
\]

关于具体的输入方式，可以参考在线LaTeX公式编辑器-编辑器 (latexlive.com)，在这里只列举一些需要注意的。

13.3 上下标

上标可以用^​输入，例如a^n​，效果为 \(a^n\) ；下标可以用_​来输入，例如a_1​，效果为 \(a_1\) 。上下标只会读取第一个字符，如果上下标的内容较多的话，需要改成^{}​或_{}​。

13.4 分式

分式可以用\dfrac{}{}​来输入，例如\dfrac{a}{b}​，效果为 \(\dfrac{a}{b}\) 。为了在行间、分子、分母或者指数上输入较小的分式，可以改用\frac{}{}​，例如a^\frac{1}{n}​，效果为 \(a^\frac{1}{n}\) 。

13.5 括号

括号可以直接用(..)​输入，但是需要注意的是，有时候括号内的内容高度较大，需要改用\left(..\right)​。例如\left(1+\dfrac{1}{n}\right)^n​，效果是 \(\left(1+\dfrac{1}{n}\right)^n\) 。

在中间需要隔开时，可以用\left(..\middle|..\right)​。

另外，输入大括号{}时需要用\{..\}​，其中\​起到了转义作用。

13.6 加粗

对于加粗的公式，建议使用bm​宏包，并且用命令\bm{}​来加粗，这可以保留公式的斜体。

13.7 大括号

在这里可以使用cases​环境，可以用于分段函数或者方程组，例如

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$$
f(x)=\begin{cases}
    x, & x>0, \\
    -x, & x\leq 0.
\end{cases}
$$

效果为

\(f(x)=\begin{cases} x, & x>0, \\ -x, & x\leq 0. \end{cases}\)

13.8 多行公式

多行公式通常使用aligned​环境，例如

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$$
\begin{aligned}
a & =b+c \\
& =d+e
\end{aligned}
$$

效果为

\(\begin{aligned} a & =b+c \\ & =d+e \end{aligned}\)

13.9 矩阵和行列式

矩阵可以用bmatrix​环境和pmatrix​环境，分别为方括号和圆括号，例如

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$$
\begin{bmatrix}
    a & b \\
    c & d
\end{bmatrix}
$$

效果为 \(\begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}\) 。如果要输入行列式的话，可以使用vmatrix​环境，用法同上。

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