對數學公式的排版, 可以說是 LaTeX 中最精彩的部分.

首先說需要注意的問題. 數學公式中有時候會出現文字(中文或英文),
需要將文字用命令 \text{...} 包起來. 如果將文字不加處理, 直接寫到公式裡面會出現如下問題:

• 如果是中文, 則不顯示, 例如程式碼 $根號9=3$ 編譯之後顯示為 9=3$9=3$, 而程式碼$\text{根號}9=3$ 編譯之後顯示為 根號9=3$\text{根號}9=3$.
• 如果是英文, 雖然顯示, 但顯示為斜體 (行文中出現的英文一般為正體).

現在來看怎麼排版數學公式. 數學公式多種多樣, 但總的說起來, 可以分為行內公式和行間公式.

1. 行內公式

行內公式統一使用$...$

來表達. $前後一般要有空格, 除非公式後面有標點符號.

2. 行間公式

對於行間公式, 要麼編號, 要麼不編號; 要麼單行, 要麼多行. 通過組合之後可知行間公式有四種: 單行編號、單行不編號、多行編號和多行不編號. 下面對每種公式的寫法逐一介紹.

2.1 單行編號

單行編號的公式示例:

\begin{equation}\label{...}
\int_0^1f(t)dt = \iint_Dg(x,y)dxdy.
\end{equation}

執行結果為:

∫10f(t)dt=∬Dg(x,y)dxdy.(1)$$\begin{array}{}\text{(1)}& {\int }_0^{1}f(t)dt={\iint }_{D}g(x,y)dxdy.\end{array}$$
其中\label{...}的花括號中的內容可以使字母、數字、點號和減號的組合(例如\label{sec-2.3}), 用來對公式進行引用, 引用的命令為\eqref{...}.

2.2 單行不編號

不編號公式應避免使用 $$...$$, 因為它可能會產生不良間距. 可以用

\[
\int_0^1f(t)dt = \iint_Dg(x,y)dxdy.
\]

簡單書寫, 也可用

\begin{equation*}
\int_0^1f(t)dt = \iint_Dg(x,y)dxdy.
\end{equation*}

來書寫, 效果相同, 執行結果為

∫10f(t)dt=∬Dg(x,y)dxdy.$${\int }_0^{1}f$$

(t)dt=∬Dg(x,y)dxdy.

2.3 多行編號

多行編號的公式示例1 (注意對齊符號&的位置):

\begin{equation}\label{...}
\begin{split}
\frac{1}{2} (\sin(x+y) + \sin(x-y)) =& \frac{1}{2}(\sin x \cos y + \cos x \sin y)\\
& + \frac{1}{2} (\sin x \cos y - \cos x \sin y)\\
=& \sin x \cos y.
\end{split}
\end{equation}

執行結果為:

12(sin(x+y)+sin(x−y))==12(sinxcosy+cosxsiny)+12(sinxcosy−cosxsiny)sinxcosy.(2)$$\begin{array}{}\text{(2)}& \begin{array}{rl}\frac{1}{2}(\sin (x+y)+\sin (x-y))=& \frac{1}{2}(\sin x\cos y+\cos x\sin y)\\ +\frac{1}{2}(\sin x\cos y-\cos x\sin y)\\ =& \sin x\cos y.\end{array}\end{array}$$
多行編號的公式示例2:

\begin{equation}\label{...}
\begin{dcases}
\frac{dS}{dt} = \Lambda - \beta SI - \mu S -\mu_1 mZS + \delta_0R, \\
\frac{dI}{dt} = \beta SI - (\mu+\delta+\gamma)I.
\end{dcases}
\end{equation}

執行結果為:

{dSdt=Λ−βSI−μS−μ1mZS+δ0R,dIdt=βSI−(μ+δ+γ)I.(3)$$\begin{array}{}\text{(3)}& \{\begin{array}{l}\frac{dS}{dt}=\mathrm{\Lambda }-\beta SI-\mu S-{\mu }_{1}mZS+{\delta }_{0}R,\\ \frac{dI}{dt}=\beta SI-(\mu +\delta +\gamma )I.\end{array}\end{array}$$
多行編號的公式示例3:

\begin{equation}\label{...}
D(x) =
\begin{cases}
1, & \text{if } x \in \mathbb{Q};\\
0, & \text{if } x \in \mathbb{R}\setminus\mathbb{Q}.
\end{cases}
\end{equation}

執行結果為:

D(x)={1,0,if x∈Q;if x∈R∖Q.(4)$$\begin{array}{}\text{(4)}& D(x)=\{\begin{array}{ll}1,& \text{if }x\in \mathbb{Q};\\ 0,& \text{if }x\in \mathbb{R}\setminus \mathbb{Q}.\end{array}\end{array}$$

2.4 多行不編號

可以在第2.3節命令的基礎上將各個命令外層的\begin{equation}...\end{equation} 改為\begin{equation*}...\end{equation*} 使得公式不編號. 也可以用

\begin{align*}
\frac{1}{2} (\sin(x+y) + \sin(x-y)) =& \frac{1}{2}(\sin x \cos y + \cos x \sin y)\\
& + \frac{1}{2} (\sin x \cos y - \cos x \sin y)\\
=& \sin x \cos y.
\end{align*}

來排版此類公式. 執行結果為:

12(sin(x+y)+sin(x−y))==12(sinxcosy+cosxsiny)+1

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