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数式の環境について

数式を書く場所、数式環境についての解説。

数式の環境とは？

LaTeXでは、数式を書く場所と普通の文章を書く場所は区別されています。 LaTeX内で数式を書く場所を「数式の環境」と言います。
数式の環境内は以下のような特徴があります。

1. 英字は自動的にイタリックになる
2. 数式環境内でしか使えないコマンドが有効になる
3. 半角スペースがすべて無視される

以下では様々な数式環境について解説していきます。数式のコマンドはまだ解説していませんので、 わからない部分があっても適当に読み飛ばしてください。

文章中の数式

普通の文章中に数式を書きたい場合は $ で数式を囲みます。 以下の例では、$で囲まれた太字の部分が数式環境になっています。

関数$y=x^2+2x+3$の最大値と最小値を求めよ。

出力例

1行の数式

1行の数式を入れたい場合はequation環境を使います。\begin{equation}～\end{equation}で囲まれた部分が数式の環境になります。
EasyTeXだとTeXテキスト(T)＞1行の数式(E)で入力されます。
equation環境では数式は自動的にセンタリングされ、各行に番号が振り分けられます。 なお、番号をつけたくないときは\begin{equation*}～ \end{equation*}とアスタリスクをつけて囲みます。
[注意] equation環境はあくまで「1行」ですから、equation環境内に空行をつくることはできません。

\begin{equation}
\sum_{k=1}^n k^2=\frac{1}{6}n(n+1)(2n+1)
\end{equation}

出力例

複数行の数式

複数行の数式を整えて書きたい場合はeqnarray環境を使います。
センタリングと番号付けが自動で行われます。番号を振りたくない行には \nonumber と書くとその行だけ番号が付きません。 すべての行の番号付を解除するにはequation環境と同じようにアスタリスクを入れます。
また、 &=& とアンドでイコールを囲むと、その等号はすべて縦に揃って並びます。 次の行にうつるには、改行のコマンド \\ を使います。

\begin{eqnarray*}
2x^2+4x+3 &=& 2(x^2+2x)+3  \\
 &=& 2\left\{ (x^2+2x+1)-1 \right\}+3  \\
 &=& 2\left\{ (x+1)^2-1 \right\}+3 \\
 &=& 2(x+1)^2+1
\end{eqnarray*}

出力例

その他の数式環境

以上の数式環境がLaTeXで一般的に使われるものですが、他にもAMS-LaTeXで追加された数式環境が あります。ここで紹介することはしませんが、かわりに紹介してあるサイトのリンクを張っておきます。
TEX etc. -- Part 3 （真ん中あたりの「数式」の項に環境の例がたくさんあります。）

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(2007年10月21日)

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