上下標、分式、括號與矩陣
使用 ^ 寫上標、_ 寫下標,使用 \frac 寫分式。amsmath 提供矩陣、分段函式和更可靠的數學結構。
EasyLaTeX 編譯器設定:XeLaTeX + ctex;需載入 amsmath。
上標與下標
上標使用 ^,下標使用 _:
\[ x^2 + y_1 = z.\]當上標或下標包含多個字元時,必須用花括號限定範圍:
\[ x^{n+1}, \qquad a_{i,j}, \qquad e^{-x^2}.\]x^n+1 只會讓 n 成為上標,+1 留在基線;這是初學者最常見的公式錯誤之一。
分式與根號
使用 \frac{分子}{分母}:
\[ \frac{a+b}{c+d}.\]根號使用 \sqrt{...},n 次根使用可選方括號參數:
\[ \sqrt{x}, \qquad \sqrt[3]{x+y}.\]巢狀分式在行內會顯得過高。若公式本身需要解釋或包含多層結構,改用獨立公式或拆分推導。
自動伸縮的括號
短內容可直接使用 (、)、[、]。括號包圍分式或矩陣時,使用 \left 和 \right 自動匹配高度:
\[ \left( \frac{a}{b} \right)^2.\]只有一側需要可見括號時,另一側使用不可見定界符 \left. 或 \right.:
\[ \left. \frac{d}{dx} x^n \right|_{x=1} = n.\]\left 必須與同一數學組中的 \right 配對。短公式不必濫用自動伸縮括號;過大的括號會影響閱讀。
矩陣
載入 amsmath 後,可使用 pmatrix、bmatrix 等環境。列之間用 & 分隔,行末用 \\ 換行:
\[ \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}\]常用環境如下:
| 環境 | 外側定界符 |
|---|---|
matrix | 無 |
pmatrix | 圓括號 |
bmatrix | 方括號 |
Bmatrix | 花括號 |
vmatrix | 單豎線 |
Vmatrix | 雙豎線 |
分段函式
cases 環境在左側生成大花括號,適合分段定義:
\[ f(x) = \begin{cases} x^2, & x \geq 0, \\ -x, & x < 0. \end{cases}\]& 使表示式與條件分列對齊;條件中的中文說明可使用 \text{...}。
常見誤用
把所有內容放進一個花括號
x^{n+1} 需要花括號,但 x^2 不需要。花括號只用於界定指令參數或上、下標範圍,本身不會顯示在 PDF 中。
忘記矩陣行末的雙反斜槓
矩陣中換行是 \\,不是普通文字中的單個反斜槓。最後一行通常不需要 \\。
用普通括號包圍高矩陣
( \begin{matrix} ... \end{matrix} ) 的括號不會自動增高。使用 pmatrix,或使用成對的 \left( 與 \right)。
完整示例
\documentclass[UTF8,a4paper,12pt]{ctexart}\ctexset{contentsname={目錄},listfigurename={插圖目錄},listtablename={表格目錄},figurename={圖},tablename={表}}\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}