如何在LaTeX数学模式中更好地使用粗体？

Posted 2023-05-12

在 LaTeX 中，选择字体通常都是通过 NFSS 机制完成的，数学字体也不例外。基本的切换为数学粗体的命令是 \\boldmath，它通常被定义为 \\mathversionbold，意思是全局地把当前的数学字体设置为粗体，并且它应该在数学环境外面使用。与之相对的恢复正常粗细是 \\unboldmath 即 \\mathversionnormal。与 amsbsy 功能类似，更为强大的，是专门处理数学粗体的 bm 宏包。bm 宏包提供的主要命令是 \\bm，它和 amsmath 的 \\boldsymbol 一样，把参数中的数学符号用粗体输出。不同的是，在符号有粗体形式的字体可用时，它的功能与 \\boldsymbol 大致相同，会选择对应的粗体输出；而在符号没有粗体形式的字体可用时，它的功能又与 \\pmb 一样，会采用伪粗体输出。除此而外，bm 宏包也在参数嵌套、数学字母字体切换等方面相比 amsbsy 处理得更为细致。

参考技术A

在高质量的排版输出中，应该避免使用伪粗体。而要避免伪粗体，没有其他路子可走，就是选用字重齐全的高质量数学字体。TeX 系统自带的 CM 字体缺少部分粗体符号，但可以使用符号更为齐全的 newtxmath（Times 风格，配合 newtxtext 使用，前身是 txfonts）、stix（Times 风格，STIX 系列字体以大而全著称）、pxfonts（Palatino 风格）、mathdesign（本身只包含符号，有不同选项用来配合 Utopia、Garamond、Charter 字体）、MnSymbol（只包含符号）、fdsymbol（只包含符号）、lucidabr（Lucida Bright 商业字体）等字体包。一些专业的商业字体，如 MathTime Pro 的两个版本，甚至有 normal、bold、heavy 三种粗细可以使用（bm 宏包为最后一种粗细提供了 \\hm 命令）。

Markdown编辑器模式使用LaTex编辑数学公式入门

一、概述

LaTeX公式编辑是一种基于TeX的排版系统，可以编辑复杂公式，也可以进行页面排版，本文重点介绍一些笔者经常使用的数学公式在MarkDown编辑器中的使用方法。

二、公式入门介绍

1. 关键字符
   在LaTex中，符号： #、 %、 ^、 &、 _、 、 、 \\、~ 是保留字符，它们具有特殊含义，只可以特定语法中起作用，所以并不能在输入框中直接输入它们（会报错或者不会渲染），另外$符号是LaTeX的公式隔断符号，也可以认为是保留字符。

2. 关于转义符号
   当公式中需要输入上述关键字符时，在前面加斜杠，如输入"\\“，就是输入两个斜杠”\\\\"，LaTex中还提供了其他方式的转义处理，在这就不展开介绍了。

3. 关于公式的开头和结束
   通过输入$符号来开始一个行内的公式，再输入$符号来结束行内公式。
   输入两个$符号开始行间公式，再输入两$符号结束公式。
   行内公式就是在一行文本中间的公式，行间公式就是一行独立的公式。

4. 字符大小控制
   

5. 希腊字母输入
   单个希腊字母的输入以：$符号+转义符+英文名称+$ 方式输入，如果是公式中输入则不需要$分隔符,但名称后要加空格，具体如下表：
   
   其他有些符号也可以通过专用转义符来实现，包括运算符、逻辑运算符、光标符、几何符号、集合运算、一些特殊符号等，现在的符号网上到处都有，一些输入法也支持，另外标准数值函数可以通过字母直接输入，在这里不展开介绍，大家可以参考《LaTeX公式编辑器帮助文档》。

6. 上标和小标的输入
   使用脱字符“^”符号输入上标，使用下划线”_”输入下标，如：“ $e^x$”，则输入为：”$e^x$”，
   如果要输入“ $a_5$ ”则输入“$a_5$”，注意有时输入后没有正确显示，可以尝试在起始分隔符$前加空格和在结束$后加空格。

7. 作用域符号
   当在关键字符后面要作用于几个字符时，可以使用大括号来指定，如要输入：$e^{-\lambda x}$ ，则输入字符为：$e^-\\lambda x$

8. 分式
   分式的输入使用：\\fracxy 输入，其中x和y分别表示分子分母，如要输入：$\frac{2+x}{4+x}=6$，则通过输入：$\\frac2+x4+x=6$ 来表示。

9. 根式
   

10. 极限
    

为了便于复制输入，列出输入字符文字版本：

• \\textstyle \\lim_n \\to \\inftyx_n： ${\lim }_{n\to \infty }{x}_n$
• ^lim_x->∞：${}_{x->\infty }^{lim}$
• ^\\Large lim_x->∞：${}_{x->\infty }^{lim}$
• \\stackrel\\Large\\lim\\tiny x->0：$\stackrel{\lim }{x->0}$

11. 积分
    积分符号可以使用\\int_^命令调用，如需双重积分符号只需将int替换成iint即可，以此类推，最高支持四重(经老猿验证在CSDN的MARKDOWN中只支持三重)。曲线积分可使用\\oint命令调用。
    积分样例：
    1>、 $\underset{1}{\overset{3}{\int }}\frac{e^3/x}{x^2}dx$：\\int\\limits_1 ^ 3\\frace^3/xx2, dx
    2>、${\int }_1^3\frac{e^3/x}{x^2}dx$：\\int_1^ 3\\frace^ 3/xx^2\\, dx
    3>、$\underset{-N}{\overset{N}{\int }}{e}^{x}dx$：\\textstyle\\int\\limits_-N^ N e^x dx
    4>、 ${\int }_{-N}^N{e}^{x}dx$：\\textstyle\\int_-N^ N e^x dx
    5>、$\underset{D}{\iint }dxdy$：\\iint\\limits_D dx\\,dy
    6>、$\underset{E}{\iiint }dxdydz$：\\iiint\\limits_E dx\\,dy\\,dz
    7>、 ${\int }_{(x,y)\in C}{x}^{3}dx+4y^{2}dy$ ：\\int_(x,y)\\in C x^ 3\\, dx + 4y^2\\, dy
    8>、${\oint }_{(x,y)\in C}{x}^{3}dx+4y^{2}dy$：\\oint_(x,y)\\in C x^ 3\\, dx + 4y^2\\, dy

12. 空格和换行
    1>、$ab$空格：a \\quad b
    2>、$ab$双空格：a \\qquad b
    3>、$ab$大空格：a;b
    4>、$ab$小空格：a,b
    5>、换行： 双斜杠表示换行，一般情况下只有非行内模式下才能使用。如“行1\\行2”的效果:
    $$\begin{gathered} 行1 \\ 行2 \end{gathered}$$

三、小结

本文介绍了在markdown编辑器中能直接使用的LaTex数学公式编辑的几种基本用法（当然也可以用于其他LaTex数学公式编辑器），包括分隔符、关键字、分数、指数、上下标、开n次方、求极限、积分以及字体大小和空格、空行控制，对于一个需要使用LaTex来编辑基本数学公式的小白来说足够了，如果想了解更多可以参考《LaTeX公式编辑器帮助文档》。

学习人工智能数学基础请参考专栏《人工智能数学基础》。

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