LaTeX 公式

1. 基本公式

1.1 $\mathcal{A}\mathcal{M}\mathcal{S}$宏包

根据Ishort的介绍：

$\mathcal{A}\mathcal{M}\mathcal{S}$宏集合是美国数学学会 (American Mathematical Society) 提供的对 $\text{LATEX}$ 原生的数学公式排版的扩展，其核心是 amsmath 宏包，对多行公式的排版提供了有力的支持。

# 导言区
\usepackage{amsmath}

1.1.1 公式间距

在公式中我们还可能用到的间距包括 \quad 、\qquad、\,、\:、 \; 以及负间距\!，

其中 \quad、 \qquad 和\, 在文本和数学环境中可用，后三个命令只用于数学环境。

1.2 行间与行内公式

1.2.1 行内公式

行内公式可以和文字并排。

$a^2 + b^2 = c^2$.

1.2.2 行间公式

单独成行的行间公式：

\begin{equation}
	a^2 + b^2 = c^2 
	\label{pythagorean}
\end{equation}

equation 环境为公式自动生成一个编号，这个编号可以用\label 和 \ref 生成交叉引用

命令	作用
\eqref	引用自动加上圆括号
\tag	手动修改公式的编号
\notag	取消为公式编号
\nonumber	取消为公式编号

如果需要直接使用不带编号的行间公式:

1. 将公式用命令\[ 和 \]
2. displaymath 环境
3. equation* 环境
4. $$ $$环境

# 1
\[ a^2 + b^2 = c^2 \]
# 2
\begin{displaymath}
   a^2 + b^2 = c^2
\end{displaymath}
# 3
\begin{equation*}
a^2 + b^2 = c^2
\end{equation*}
# 4
$$ a^2 + b^2 = c^2$$

行内公式与行间公式的不同之处！

# 行内公式
In text:
$\lim_{n \to \infty}
\sum_{k=1}^n \frac{1}{k^2}
= \frac{\pi^2}{6}$.
# 行间公式
In display:
\[
\lim_{n \to \infty}
\sum_{k=1}^n \frac{1}{k^2}
= \frac{\pi^2}{6}
\]

1.3 多行公式

1.3.1 长公式断行

amsmath 宏包的 multline 环境提供了书写折行长公式的方便环境。

\begin{multline}
a + b + c + d + e + f
+ g + h + i \\
= j + k + l + m + n\\
= o + p + q + r + s\\
= t + u + v + x + z
\end{multline}

1.3.2 多行公式

目前最常用的是 align 环境：

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

align 环境会给每行公式都编号。我们仍然可以用\notag 去掉某行的编号。

align 还能够对齐多组公式，除等号前的&之外，公式之间也用 &分隔：

\begin{align}
a &=1 & b &=2 & c &=3 \\
d &=-1 & e &=-2 & f &=-5
\end{align}

gather只需罗列数个公式，不对公式等号对齐，

1.3.3 公用编号的多行公式

amsmath 宏包提供了诸如aligned、 gathered 等环境，与 equation环境套用。

\begin{equation}
	\begin{aligned}
		a &= b + c \\
		d &= e + f + g \\
		h + i &= j + k \\
		l + m &= n
	\end{aligned}
\end{equation}

split环境和 aligned 环境用法类似，也用于和equation环境套用，区别是 split只能
将每行的一个公式分两栏，aligned 允许每行多个公式多栏。

2 自定义公式标签

2.1 计数器设置

\def\thesection{A}\\
\renewcommand{\theequation}{A\arabic{equation}}\\
\setcounter{equation}{0}

2.2 公式标签

% 公式宏包引用
\usepackage{amsmath}
% 章节命令
\section{Introduction}
% 计数器设置
\def\thesection{A}
\renewcommand{\theequation}{A\arabic{equation}}
\setcounter{equation}{0}
% 公式
\begin{align}
  a &=1 & b &=2 & c &=3 \\
  d &=-1 & e &=-2 & f &=-5
\end{align}

结果如下图所示：