Hoch- und Tiefstellungen, Brüche, Klammern und Matrizen
Schreiben Sie Hochstellungen mit ^, Tiefstellungen mit _ und Brüche mit \frac. amsmath bietet Matrizen, Fallunterscheidungen und zuverlässigere mathematische Strukturen.
EasyLaTeX-Compilereinstellung: pdfLaTeX + article; laden Sie amsmath, für deutsche Texte außerdem T1, Latin Modern und babel mit ngerman.
Hoch- und Tiefstellungen
Verwenden Sie ^ zum Hochstellen und _ zum Tiefstellen:
\[ x^2 + y_1 = z.\]Umfasst eine Hoch- oder Tiefstellung mehrere Zeichen, müssen geschweifte Klammern ihren Bereich begrenzen:
\[ x^{n+1}, \qquad a_{i,j}, \qquad e^{-x^2}.\]Bei x^n+1 wird nur n hochgestellt, +1 bleibt auf der Grundlinie. Das ist einer der häufigsten Formelfehler beim Einstieg.
Brüche und Wurzeln
Verwenden Sie \frac{Zähler}{Nenner}:
\[ \frac{a+b}{c+d}.\]Für Quadratwurzeln dient \sqrt{...}; für n-te Wurzeln verwenden Sie das optionale Argument in eckigen Klammern:
\[ \sqrt{x}, \qquad \sqrt[3]{x+y}.\]Verschachtelte Brüche können im Fließtext zu hoch wirken. Wenn die Formel selbst Erklärung benötigt oder mehrere Strukturebenen enthält, setzen Sie sie ab oder teilen Sie die Herleitung.
Automatisch angepasste Klammern
Für kurze Inhalte genügen (, ), [ und ]. Um einen Bruch oder eine Matrix passen \left und \right die Höhe automatisch an:
\[ \left( \frac{a}{b} \right)^2.\]Soll nur eine Seite sichtbar sein, verwenden Sie auf der anderen Seite den unsichtbaren Begrenzer \left. oder \right.:
\[ \left. \frac{d}{dx} x^n \right|_{x=1} = n.\]\left und \right müssen innerhalb derselben mathematischen Gruppe paarweise auftreten. Bei kurzen Formeln sind automatisch skalierende Klammern nicht immer nötig; übergroße Klammern können die Lesbarkeit beeinträchtigen.
Matrizen
Nach dem Laden von amsmath stehen unter anderem pmatrix und bmatrix bereit. Trennen Sie Spalten durch & und Zeilen durch \\:
\[ \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}\]Häufige Umgebungen:
| Umgebung | Äußere Begrenzung |
|---|---|
matrix | Keine |
pmatrix | Runde Klammern |
bmatrix | Eckige Klammern |
Bmatrix | Geschweifte Klammern |
vmatrix | Einfache senkrechte Striche |
Vmatrix | Doppelte senkrechte Striche |
Abschnittsweise definierte Funktionen
Die Umgebung cases erzeugt links eine große geschweifte Klammer für Fallunterscheidungen:
\[ f(x) = \begin{cases} x^2, & x \geq 0, \\ -x, & x < 0. \end{cases}\]& richtet Ausdrücke und Bedingungen in getrennten Spalten aus. Erläuternder Text in Bedingungen kann mit \text{...} gesetzt werden.
Häufige Fehlanwendungen
Alles in geschweifte Klammern setzen
x^{n+1} benötigt Klammern, x^2 nicht. Geschweifte Klammern begrenzen nur Befehlsargumente oder Hoch- und Tiefstellungsbereiche; sie erscheinen selbst nicht im PDF.
Doppelten Rückstrich am Matrixzeilenende vergessen
In einer Matrix lautet der Zeilenumbruch \\, nicht ein einzelner Rückstrich. Die letzte Zeile benötigt gewöhnlich kein \\.
Hohe Matrix mit gewöhnlichen runden Klammern umgeben
Bei ( \begin{matrix} ... \end{matrix} ) wachsen die Klammern nicht mit. Verwenden Sie pmatrix oder das Paar \left( und \right).
Vollständiges Beispiel
\documentclass[a4paper,12pt]{article}\usepackage[T1]{fontenc}\usepackage{lmodern}\usepackage[ngerman]{babel}\usepackage{amsmath}\begin{document}\[ x^{n+1} = \frac{x^n \cdot x}{1}.\]\[ A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}.\]\[ f(x) = \begin{cases} x^2, & x \geq 0, \\ -x, & x < 0. \end{cases}\]\end{document}