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LaTeX 数学符号语法笔记

基础语法规则

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📊 数学分析常用符号

1. 希腊字母

符号 LaTeX 符号 LaTeX
α \alpha Α \Alpha
β \beta Β \Beta
γ \gamma Γ \Gamma
δ \delta Δ \Delta
ε \epsilon Ε \Epsilon
ζ \zeta Ζ \Zeta
η \eta Η \Eta
θ \theta Θ \Theta
ι \iota Ι \Iota
κ \kappa Κ \Kappa
λ \lambda Λ \Lambda
μ \mu Μ \Mu
ν \nu Ν \Nu
ξ \xi Ξ \Xi
π \pi Π \Pi
ρ \rho Ρ \Rho
σ \sigma Σ \Sigma
τ \tau Τ \Tau
υ \upsilon Υ \Upsilon
φ \phi Φ \Phi
χ \chi Χ \Chi
ψ \psi Ψ \Psi
ω \omega Ω \Omega

2. 微积分

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% 导数 \(f'(x)\) 或 \(f^{\prime}(x)\) \(\frac{dy}{dx}\) 或 \(\frac{\partial y}{\partial x}\) \(\nabla f\) % 梯度

% 高阶导数 \(f''(x)\) \(f^{(n)}(x)\)

% 偏导数 \(\frac{\partial f}{\partial x}\) \(\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y}\)

% 积分 \(\int f(x) dx\) \(\int_{a}^{b} f(x) dx\) \(\iint_D f(x,y) dA\) \(\iiint_V f(x,y,z) dV\) \(\oint_C f(z) dz\) % 环路积分

% 极限 \(\lim_{x \to a} f(x)\) \(\lim\limits_{x \to a} f(x)\) \(\lim_{x \to a^+} f(x)\) % 右极限 \(\lim_{x \to a^-} f(x)\) % 左极限

% 无穷 \(\infty\) \(+\infty\) \(-\infty\)

3. 级数与求和

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% 求和 \(\sum_{i=1}^{n} a_i\) \(\sum\limits_{i=1}^{n} a_i\)

% 乘积 \(\prod_{i=1}^{n} a_i\) \(\prod\limits_{i=1}^{n} a_i\)

% 级数收敛 \(\sum_{n=1}^{\infty} a_n\) \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} = \frac{\pi^2}{6}\)

% 收敛符号 \(a_n \to 0\) \(a_n \rightarrow \infty\) \(a_n \sim b_n\) % 等价无穷小

4. 函数与算子

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% 常用函数 \(\sin x\), \(\cos x\), \(\tan x\) \(\arcsin x\), \(\arccos x\), \(\arctan x\) \(\sinh x\), \(\cosh x\), \(\tanh x\) \(\log x\), \(\ln x\), \(\lg x\) \(\exp(x)\) 或 \(e^x\)

% 极限算子 \(\limsup_{n \to \infty} a_n\) \(\liminf_{n \to \infty} a_n\) \(\sup_{x \in X} f(x)\) \(\inf_{x \in X} f(x)\) \(\max_{x \in X} f(x)\) \(\min_{x \in X} f(x)\)

% 微分算子 \(\frac{d}{dx}\) \(\frac{\partial}{\partial t}\) \(\nabla\) % nabla算子 \(\nabla^2\) 或 \(\Delta\) % 拉普拉斯算子

5. 关系符号

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% 等于与不等 \(=\) % 等于 \(\neq\) % 不等于 \(\equiv\) % 恒等于 \(\approx\) % 约等于 \(\sim\) % 相似 \(\cong\) % 全等 \(\propto\) % 正比于

% 不等号 \(<\) \(>\) \(\leq\) 或 \le \(\geq\) 或 \ge \(\ll\) % 远小于 \(\gg\) % 远大于

% 趋向 \(\to\) 或 \rightarrow \(\rightarrow\) % 右箭头 \(\leftarrow\) % 左箭头 \(\Rightarrow\) % 右双箭头 \(\Leftarrow\) % 左双箭头 \(\Leftrightarrow\) % 等价


📈 线性代数常用符号

1. 矩阵与向量

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% 向量 \(\vec{a}\) 或 \(\mathbf{a}\) \(\overrightarrow{AB}\) \(\hat{i}, \hat{j}, \hat{k}\) % 单位向量

% 矩阵 - 内联 \(\begin{matrix} a & b \\ c & d \end{matrix}\)

% 矩阵 - 各种括号 \(\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}\) % 圆括号 \(\begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}\) % 方括号 \(\begin{Bmatrix} a & b \\ c & d \end{Bmatrix}\) % 花括号 \(\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix}\) % 行列式 \(\begin{Vmatrix} a & b \\ c & d \end{Vmatrix}\) % 范数

% 分块矩阵 \(\begin{pmatrix} A & B \\ C & D \end{pmatrix}\)

% 特殊矩阵 \(I_n\) 或 \(\mathbf{I}_n\) % n阶单位矩阵 \(0_{m \times n}\) % m×n零矩阵 \(\text{diag}(a_1, \ldots, a_n)\) % 对角矩阵

2. 线性方程组

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% 方程组 \(\begin{cases} a_1x + b_1y = c_1 \\ a_2x + b_2y = c_2 \end{cases}\)

% 矩阵形式 \(A\mathbf{x} = \mathbf{b}\)

3. 行列式与迹

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\(\det(A)\) 或 \(|A|\) % 行列式 \(\text{tr}(A)\) % 迹 \(\text{rank}(A)\) % 秩 \(\text{diag}(A)\) % 对角线元素

4. 转置与共轭

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\(A^T\) 或 \(A^{\top}\) % 转置 \(A^*\) 或 \(A^{\dagger}\) % 共轭转置 \(A^{-1}\) % 逆矩阵 \(A^+\) % 伪逆

5. 向量运算

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% 点积 \(\vec{a} \cdot \vec{b}\) 或 \(\langle \vec{a}, \vec{b} \rangle\)

% 叉积 \(\vec{a} \times \vec{b}\)

% 范数 \(\|\vec{x}\|\) % 范数 \(\|\vec{x}\|_2\) % 2-范数 \(\|\vec{x}\|_1\) % 1-范数 \(\|\vec{x}\|_\infty\) % 无穷范数

% 内积空间 \(\langle x, y \rangle\) % 内积 \(\|x\|\) % 由内积诱导的范数

6. 特殊符号

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% 集合 \(\mathbb{R}\) % 实数集 \(\mathbb{C}\) % 复数集 \(\mathbb{Q}\) % 有理数集 \(\mathbb{Z}\) % 整数集 \(\mathbb{N}\) % 自然数集

% 复数 \(z = a + bi\) \(\Re(z)\) 或 \(\operatorname{Re}(z)\) % 实部 \(\Im(z)\) 或 \(\operatorname{Im}(z)\) % 虚部 \(\overline{z}\) % 共轭 \(|z|\) % 模

% 张量积 \(V \otimes W\) \(\otimes\) % 张量积符号

% 直和 \(V \oplus W\) \(\oplus\) % 直和符号

% Kronecker积 \(A \otimes B\) % 注意:也是⊗,根据上下文理解

7.常用集合符号

1. 基本符号

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\in % ∈ 属于 \notin % ∉ 不属于 \ni % ∋ 包含(反向属于) \owns % ∋ 同 \ni \notni % ∌ 不包含

2. 子集关系

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\subset % ⊂ 子集 \subseteq % ⊆ 子集或等于 \subsetneq % ⊊ 真子集(不等子集) \supset % ⊃ 超集 \supseteq % ⊇ 超集或等于 \supsetneq % ⊋ 真超集

3. 集合运算

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\cap % ∩ 交集 \cup % ∪ 并集 \setminus % \ 差集 \bigcap % ⋂ 大交集 \bigcup % ⋃ 大并集 \sqcap % ⊓ 方交集 \sqcup % ⊔ 方并集

4. 其他集合符号

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\emptyset % ∅ 空集 \varnothing % ∅ 另一种空集样式 \complement % ∁ 补集 \partial % ∂ 边界 \wp % ℘ 幂集

5. 数集符号

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\mathbb{N} % ℕ 自然数集 \mathbb{Z} % ℤ 整数集 \mathbb{Q} % ℚ 有理数集 \mathbb{R} % ℝ 实数集 \mathbb{C} % ℂ 复数集

重要说明

  1. 需要宏包:

    • amssymb 提供大部分扩展符号

    • amsfonts 提供 \mathbb 黑体符号

    • 也可以使用 amsmath(包含在 amssymb 中)

  2. 真子集问题:

    • 传统上 \subset 表示真子集,\subseteq 表示子集(包含相等)

    • 现代用法中,为清晰起见,建议:

      • 用 \subsetneq 表示真子集

      • 用 \subseteq 表示子集

  3. 大小写区别:

    • \in 和 \ni 方向相反

    - \subset 和 \supset 方向相反

🎯 综合示例

数学分析示例

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\[ f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n \]
\[ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 \]
\[ \frac{d}{dx} \int_{a}^{x} f(t) dt = f(x) \]
\[ \nabla \cdot \mathbf{F} = \frac{\partial F_x}{\partial x} + \frac{\partial F_y}{\partial y} + \frac{\partial F_z}{\partial z} \]

线性代数示例

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\[ A = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \end{pmatrix} \]
\[ \det(A - \lambda I) = 0 \]
\[ \mathbf{x} = \begin{pmatrix} x_1 \\ x_2 \\ \vdots \\ x_n \end{pmatrix} \]
\[ \| \mathbf{x} \|_2 = \sqrt{x_1^2 + x_2^2 + \cdots + x_n^2} \]

💡 实用技巧

  1. 自动编号公式:

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\[\begin{equation} e^{i\pi} + 1 = 0 \end{equation}\]
  1. 多行公式对齐:

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\[\begin{align} f(x) &= (x+1)^2 \\ &= x^2 + 2x + 1 \end{align}\]
  1. 括号自适应大小:

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\left( \frac{1}{1 + \frac{1}{x}} \right) \big( \Big( \bigg( \Bigg(

  1. 分段函数:

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f(x) = \begin{cases} x^2 & \text{if } x \geq 0 \ -x^2 & \text{if } x < 0 \end{cases}

  1. 上下标组合:

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\({}^{m}_{n}C^{k}_{l}\) % 复杂上下标


📝 Obsidian 专用提示

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