【LaTeX】数式モード/ array 環境 / cases 環境 / align* 環境

* インライン数式モード

インライン数式モードでは,文の中に数式を挿入します.
これにはドル記号「$」を使用します.
数式を「$」で囲むことにより,その数式は本文と同じ行に表示されます.

ex) 

LaTeX

$x^2 + y^2 = z^2$を挿入する場合
    

出力:$x^2 + y^2 = z^2$を挿入する場合

* ディスプレイ数式モード

ディスプレイ数式モードでは,数式を文から独立させて中央に配置します.
これには「 \[ 」と「 \] 」を使用します.

ex) 

LaTeX

\[
    x^2 + y^2 = z^2
\]
    

出力:\[x^2 + y^2 = z^2\]


LaTeXではさまざまな数式環境が用意されています.
ここでは,array 環境,cases 環境,そしてalign* 環境について説明します.

* array 環境

array 環境は行列や複数の式を整列させるときに使います.
この環境は表のような形式で数式を配置するのに便利です.
array 環境を使用する際には,列の配置を指定するために「 l 」(左寄せ),「 c 」(中央揃え),「 r 」(右寄せ)などのパラメータを括弧内に記述します.

ex) 各要素が中央揃えである2×2の行列

LaTeX

\[
    \begin{array}{cc}
        x & y \\
        z & w
    \end{array}
\]
    

出力: \[ \begin{array}{cc} x & y \\ z & w \\ \end{array} \]

* cases 環境

cases 環境は,場合分けや連立方程式を書く際に使用されます.
この環境は自動的に左中括弧「 { 」を付け,それぞれの式を整列させます.
通常,amsmath パッケージが必要です.

ex) 

LaTeX

\[
f(x) =
    \begin{cases}
        x^2 & ( x \geq 0 )\\
        -x & ( x < 0 )
    \end{cases}
\]

    

出力:

\[ f(x) = \begin{cases} x^2 & ( x \geq 0 )\\ -x & ( x < 0) \end{cases} \]

cases 環境内で使用される「&」記号は、列の区切りを意味しています.
条件式とその条件を満たす場合の式を分けるときに使います.

* align* 環境

align* 環境はLaTeXの数式を整列させるのに便利で,特に複数行にわたる数式の等号(または他の演算子)を縦に揃えるのに用います.
ここでの「 * 」は数式に番号を付けないことを意味し,番号を付けたい場合は align 環境を使います.

ex)

LaTeX

\begin{align*}
    a &= b + c\\
      &= d + e 
\end{align*}
    

出力:

\[ \begin{align*} a &= b + c\\ &= d + e \end{align*} \]

align* 環境自体がディスプレイ数式モードを提供するため,「 \[\] 」内では使用しません.


以上の環境を使用すれば,基本的なLaTeXが打てると思います.
実際にどんどんTeXを使っていきましょう〜

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