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Math into LaTeX PDF

114 Pages·1996·1.03 MB·english
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Math into LAT X E A S An Introduction to LAT X and M -LAT X E E This book is dedicated to those who worked so hard and for so long to bring these important tools to us: The LATEX3 team and in particular Frank Mittelbach (project leader) and David Carlisle The AMS team and in particular Michael J. Downes (project leader) and David M. Jones George Gra¨tzer Math into LAT X E A S An Introduction to LAT X and M -LAT X E E ¨ B I R K H A U S E R BOSTON † BASEL † BERLIN GeorgeGra¨tzer DepartmentofMathematics UniversityofManitoba Winnipeg,Manitoba CanadaR3T2N2 LibraryofCongressCataloging-in-PublicationData Gra¨tzer,GeorgeA. MathintoLaTeX:anintroductiontoLaTeXandAMS-LaTeX/ GeorgeGra¨tzer p. cm. Includesindex. ISBN0-8176-3805-9(acid-freepaper)(pbk. : alk. paper) 1. AMS-LaTeX. 2. Mathematicsprinting–Computerprograms. 3. Computerizedtypesetting. I. Title. Z253.4A65G69 1995 95-36881 0 688.22544536–dc20 CIP Printedonacid-freepaper (cid:176)c Birkha¨userBoston1996 Allrightsreserved. TypesetbytheAuthorinLATEX Design,layout,andtypographybyMerySawdey,Minneapolis,MN Short contents Preface xviii Introduction xix I A short course 1 1 Typingyourfirstarticle 3 II Text and math 59 2 Typingtext 61 3 Textenvironments 111 4 Typingmath 140 5 Multilinemathdisplays 180 III Document structure 209 6 LATEXdocuments 211 7 StandardLATEXdocumentclasses 235 8 AMS-LATEXdocuments 243 v vi Shortcontents IV Customizing 265 9 CustomizingLATEX 267 V Long bibliographies and indexes 309 10 BIBTEX 311 11MakeIndex 332 A Mathsymboltables 345 B Textsymboltables 356 C TheAMS-LATEXsamplearticle 360 D Samplearticlewithuser-definedcommands 372 E Background 379 F PostScriptfonts 387 G Gettingit 392 H Conversions 402 I Finalword 410 Bibliography 413 Afterword 416 Index 419 Contents Preface xviii Introduction xix Typographicalconventions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : xxvi I A short course 1 1 Typingyourfirstarticle 3 1.1 Typingaveryshort“article” : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 4 1.1.1 Thekeyboard : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 4 1.1.2 Yourfirstnote : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 5 1.1.3 Linestoowide : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 7 1.1.4 Moretextfeatures : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 9 1.2 Typingmath: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 10 1.2.1 Thekeyboard : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 10 1.2.2 Anotewithmath : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 10 1.2.3 Buildingblocksofaformula : : : : : : : : : : : : : : : : 14 1.2.4 Buildingaformulastep-by-step : : : : : : : : : : : : : : 20 1.3 Formulagallery : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 22 1.4 Typingequationsandalignedformulas : : : : : : : : : : : : : : 29 1.4.1 Equations : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 29 1.4.2 Alignedformulas : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 31 1.5 Theanatomyofanarticle : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 33 1.5.1 Thetypesetarticle : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 38 1.6 Articletemplates : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 41 1.7 Yourfirstarticle : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 42 1.7.1 Editingthetopmatter : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 42 vii viii Contents 1.7.2 Sectioning : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 43 1.7.3 Invokingproclamations: : : : : : : : : : : : : : : : : : : 44 1.7.4 Insertingreferences : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 44 1.8 LATEXerrormessages : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 46 1.9 Logicalandvisualdesign : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 48 1.10 Abriefoverview : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 51 1.11 UsingLATEX : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 52 1.11.1 AMS-LATEXrevisited : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 52 1.11.2 InteractiveLATEX : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 54 1.11.3 Files : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 54 1.11.4 Versions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 55 1.12 What’snext? : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 56 II Text and math 59 2 Typingtext 61 2.1 Thekeyboard : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 62 2.1.1 Thebasickeys : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 62 2.1.2 Specialkeys : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 63 2.1.3 Prohibitedkeys : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 63 2.2 Words,sentences,andparagraphs : : : : : : : : : : : : : : : : : 64 2.2.1 Thespacingrules : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 64 2.2.2 Theperiod : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 66 2.3 InstructingLATEX : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 67 2.3.1 Commandsandenvironments : : : : : : : : : : : : : : : 67 2.3.2 Scope : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 70 2.3.3 Typesofcommands: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 72 2.4 Symbolsnotonthekeyboard: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 73 2.4.1 Quotes : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 73 2.4.2 Dashes : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 73 2.4.3 Tiesornonbreakablespaces : : : : : : : : : : : : : : : : 74 2.4.4 Specialcharacters : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 74 2.4.5 Ligatures : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 75 2.4.6 Accentsandsymbolsintext : : : : : : : : : : : : : : : : 75 2.4.7 Logosandnumbers : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 76 2.4.8 Hyphenation : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 78 2.5 Commentingout : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 81 2.6 Changingfontcharacteristics : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 83 2.6.1 Thebasicfontcharacteristics : : : : : : : : : : : : : : : : 83 2.6.2 Thedocumentfontfamilies : : : : : : : : : : : : : : : : 84 2.6.3 Commandpairs : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 85 2.6.4 Shapecommands : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 85 Contents ix 2.6.5 Italiccorrection : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 86 2.6.6 Two-lettercommands : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 87 2.6.7 Series : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 88 2.6.8 Sizechanges : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 88 2.6.9 Orthogonality : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 89 2.6.10 Boxedtext: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 89 2.7 Lines,paragraphs,andpages : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 90 2.7.1 Lines : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 90 2.7.2 Paragraphs: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 93 2.7.3 Pages : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 94 2.7.4 Multicolumnprinting: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 95 2.8 Spaces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 96 2.8.1 Horizontalspaces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 96 2.8.2 Verticalspaces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 97 2.8.3 Relativespaces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 99 2.8.4 Expandingspaces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 99 2.9 Boxes : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 100 2.9.1 Lineboxes: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 100 2.9.2 Paragraphboxes: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 103 2.9.3 Marginalcomments : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 104 2.9.4 Solidboxes : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 105 2.9.5 Fine-tuningboxes: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 106 2.10 Footnotes : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 107 2.10.1 Fragilecommands : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 107 2.11 Splittingupthefile : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 108 2.11.1 Inputandinclude : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 108 2.11.2 Combiningfiles : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 109 3 Textenvironments 111 3.1 Listenvironments : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 112 3.1.1 Numberedlists: enumerate : : : : : : : : : : : : : : : : 112 3.1.2 Bulletedlists: itemize : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 112 3.1.3 Captionedlists: description : : : : : : : : : : : : : : : 113 3.1.4 Ruleandcombinations : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 114 3.2 Tabbingenvironment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 116 3.3 Miscellaneousdisplayedtextenvironments : : : : : : : : : : : : 118 3.4 Proclamations(theorem-likestructures) : : : : : : : : : : : : : : 123 3.4.1 Thefullsyntax : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 127 3.4.2 Proclamationswithstyle : : : : : : : : : : : : : : : : : : 127 3.5 Proofenvironment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 130 3.6 Somegeneralrulesfordisplayedtextenvironments : : : : : : : : 131 3.7 Tabularenvironment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 132 x Contents 3.8 Styleandsizeenvironments : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 138 4 Typingmath 140 4.1 Mathenvironments : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 141 4.2 Thespacingrules : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 143 4.3 Theequationenvironment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 144 4.4 Basicconstructs : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 146 4.4.1 Arithmetic : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 146 4.4.2 Subscriptsandsuperscripts : : : : : : : : : : : : : : : : : 147 4.4.3 Roots : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 148 4.4.4 Binomialcoefficients : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 149 4.4.5 Integrals : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 149 4.4.6 Ellipses : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 150 4.5 Textinmath: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 151 4.6 Delimiters : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 152 4.6.1 Delimitertables : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 153 4.6.2 Delimitersoffixedsize : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 153 4.6.3 Delimitersofvariablesize : : : : : : : : : : : : : : : : : 154 4.6.4 Delimitersasbinaryrelations : : : : : : : : : : : : : : : : 155 4.7 Operators : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 155 4.7.1 Operatortables : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 156 4.7.2 Declaringoperators : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 157 4.7.3 Congruences : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 158 4.8 Sumsandproducts : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 4.8.1 Largeoperators : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 4.8.2 Multilinesubscriptsandsuperscripts : : : : : : : : : : : : 160 4.9 Mathaccents : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 161 4.10 Horizontallinesthatstretch : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 162 4.10.1 Horizontalbraces : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 162 4.10.2 Overandunderlines : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 163 4.10.3 Stretchablearrowmathsymbols : : : : : : : : : : : : : : 164 4.11 Thespacingofsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 164 4.12 Buildingnewsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 166 4.12.1 Stackingsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 167 4.12.2 Declaringthetype : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 168 4.13 Verticalspacing : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 169 4.14 Mathalphabetsandsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 170 4.14.1 Mathalphabets : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 171 4.14.2 Mathalphabetsofsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : 172 4.14.3 Boldmathsymbols : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 173 4.14.4 Sizechanges : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 175 4.14.5 Continuedfractions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 175

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