如何在 XMind 中输入数学方程?LaTeX 简易入门

数学方程输入对于很多理工科朋友来说是一件让人头疼的事情。不仅是数学方程本身就纷繁复杂花样百出,各种输入语法更是劝退无数人。

然而很多看似复杂的东西其实并非如想象中的难,抓住本质即可快速入门。今天和大家分享下如何快速入门 LaTeX,在 XMind 中轻松输入方程。

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01 LaTeX 是什么

LaTeX 是一种基于 ΤΕΧ 的排版系统,具有方便而强大的数学公式排版能力。日常中大家常见的高印刷质量的科技和数学、化学、物理文档一般都是由 LaTeX 进行排版。

XMind 2020 现已支持插入 LaTeX 数学命令,可实时转化为数学方程。此外还支持部分简单的化学方程,理工科的朋友们从此无需再借助其它应用,在 XMind 中即可完成方程的输入。

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02 在 XMind 2020 中输入方程

1. 插入方程

在「插入菜单」中找到方程,点击即可进入方程编辑界面。可手动输入或直接将方程复制黏贴到输入面板。输入完成后点击方程预览即可成功进行方程的插入。

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在方程输入面板中有「XMind 公式支持哪些命令?」帮助文档(点击?号),输入过程中可对照参考。

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2. 编辑方程

点击插入的方程即可进入方程编辑界面,输入修改即可在预览中查看。插入的方程无缝融入主题中,可调整和移动方程在主题中的位置,也可调整方程的大小。

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03 LaTeX 方程入门

到底如何输入方程?其实不难,记住几个简单的规则即可。

1. 数学符号

指数、上下标和导数

在 LaTeX 中用 ^ 和 _ 标明上下标。上下标的内容如果包含多个字符,需要使用花括号 {} 来将其区分。

模仿是最好的学习,我们来看一个公式 k_{n+1} = n^2 + k_n^2 - k_{n-1}。

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是不是很简单,只需记住 _ 是下标,^ 是上标,把多字符的内容放进花括号 {} 里面即可。

其中导数符号'(′) 是一类特殊的上标,可以适当连用表示多阶导数,也可以在其后连用上标。

举个例子:

f(x) = x^2 \quad f'(x)= 2x \quad f''^{2}(x) = 4

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分式和根式

分式:\frac{分子}{分母}。

但当你在书写连续分数时,则需用到 \cfrac 命令。举个例子:

\begin{equation} x = a_0 + \cfrac{1}{a_1 + \cfrac{1}{a_2 + \cfrac{1}{a_3 + \cfrac{1}{a_4} } } } \end{equation}

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根式:一般的根式使用 \sqrt{...}。

表示 n 次方根时写成 \sqrt[n]{...},比如

\sqrt[n]{1+x+x^2+x^3+\dots+x^n}

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关系符和算符

在 LaTeX 中,除了一些常见的符号可以直接用键盘输入外,比如+ - = ! / () [] <> | ' : *,其他的符号需要用命令输入。

关系符

=,>,<,直接输入

不等号≠ \ne

大于等于号 ≥ \ge

小于等于号 ≤ \le

约等号 ≈ \approx

等价 ≡ \equiv

算符

加减乘除 +、−、∗、/ 可直接输入

乘号 × \times

除号 ÷ \div

点乘 · \cdot

加减号 ± \pm / ∓ \mp

三角函数:

\sin

\cos

\tan

\cot

举个例子:

\cos (2\theta) = \cos^2 \theta - \sin^2 \theta

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极限 \lim

举个例子:

\lim_{x \rightarrow 0} \frac{\sin x}{x}=1

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积分号 ∫(\int)

求和号 ∑ (\sum)

举个例子:

\sum_{k=1}^N k^2

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箭头:常用的箭头包括→ (\rightarrow 或 \to)、← (\leftarrow 或 \gets)。

举个例子:

a\xleftarrow{x+y+z} b

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括号和定界符

LaTeX 提供了多种括号和定界符表示公式块的边界,如小括号 ()、中括号 []、大括号 {} ({})、尖括号 ⟨⟩ (\langle \rangle)、上括号(\overbrace)、下括号(\underbrace)等。

举个例子:

{a,b,c} \neq {a,b,c}

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另外,如果你对括号大小不满意,还可以自行调节大小。

举个例子:

\bigl( \Bigl( \biggl( \Biggl( \quad \bigr} \Bigr} \biggr} \Biggr} \quad

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此外,一般的符号就是其英文名称,比如希腊字母符号(字母英文名称)如 α (\alpha)、β (\beta) 等,无穷大符号为 ∞ (\infty)等。

不用慌张,以上符号并不用记下来,可以点击公式输入面板中的「XMind 公式支持哪些命令?」帮助文档,进行参考对照。当你用多了,自然会记住那些常用的用法。

2. 复杂公式输入

多行公式

当你的公式不止一行,为了让可读性增强减少阅读障碍,我们需要用到对齐和换行。在 LaTeX 中,& 是对齐,\ 是换行。

举个例子:

\begin{align} a & = b + c \ & = d + e \end{align}

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如果你想对齐多组公式,可以用 align,公式之间也用 & 分隔。

举个例子:

\begin{align} a &=1 & b &=2 & c &=3 \ d &=-1 & e &=-2 & f &=-5 \end{align}

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数组和矩阵

在 LaTeX 中,你可以通过矩阵环境来创建基础的矩阵公式,与其他类似表格结构的命令一样,通过双反斜杠 \ 创建新的行,& 符号分割来创建列。

举个例子:

\begin{matrix} x & y \ z & v \end{matrix}

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此外还有各种定界符的矩阵 pmatrix(()、bmatrix([)、Bmatrix({)等。

举个例子:

A_{m,n} = \begin{pmatrix} a_{1,1} & a_{1,2} & \cdots & a_{1,n} \ a_{2,1} & a_{2,2} & \cdots & a_{2,n} \ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \ a_{m,1} & a_{m,2} & \cdots & a_{m,n} \end{pmatrix}

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如果你有耐心看到这里,应该已经对如何使用 LaTeX 有一定的了解,可以立即上手试一试,其实并不难,自己动手试一下就可以轻松上手。剩下那些复杂的命令,可以随时翻阅「XMind 公式支持哪些命令?」帮助文档。

关于 LaTeX 还有更高阶的用法,比如更改字体的颜色、字体加粗等。这些大家可以自行探索。

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总儿言之,LaTeX 在方程输入上非常便捷,再复杂的方程,只要你弄懂基本的原理,都可以敲出来。除了方程外,LaTeX 在论文排版上也十分出色,建议科研党们一试。

关于 LaTeX 超全入门完全指南,可以查看 CTEX 开发小组的一份(不太)简短的 LATEX 2ε 介绍。

参考资料:

XMind 公式支持哪些命令?

一份(不太)简短的 LATEX 2ε 介绍

WIKIBOOKS: LaTeX/Mathematics