【Jupyter Notebook】在jupyter中使用数学公式

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Jupyter笔记本已成为数据科学家的主要工具之一。笔记本允许您在同一文档中包含代码,文本,数学符号和图像。它们也很容易分享,因此其他人可以重复分析,例如用LIGO探测引力波。笔记本也被用作整个在线教科书

我最喜欢的功能之一是使用LaTeX(发音为Lah-Tek)直接在文本中包含数学符号,使用MathJax进行渲染。如果您以前没有遇到过,LaTeX是排版技术和科学文档的标准。使用LaTeX,您可以编写任何文档,但它还包括写出数学符号的功能。MathJax使用LaTeX符号直接在浏览器中呈现数学。

这是Jupyter笔记本电脑非常有用的功能,但许多人缺乏利用它的LaTeX经验。所以在这里我将提供一篇关于在LaTeX中编写数学符号的入门知识。这不会涵盖LaTeX可以做的所有事情(显然它是Turing完整的,而是我会给你基础知识,所以你可以开始在你的笔记本中包含数学符号。

 

 

数学排版基础

在笔记本中编写LaTeX有两种模式,内联和显示。内联表达式与文本内联呈现,而显示的表达式在各自的行上。内联模式如下所示:$e^{i \ pi}+1=0$并且显示模式看起来像和显示模式的样子

$$e^x = \sum_{n=0}^\infty \frac{x^n}{n!}$$

根据模式,数学的呈现方式不同,请参见与上面相同的等式作为内联表达式:

要编写数学内联,你使用这样的单个美元符号$y=mx+b$,这导致$y = mx + b$。

美元符号之间的所有内容都以数学符号表示。

要创建显示表达式,请使用两个美元符号y = mx + by = mx + b。

要创建显示表达式,请使用两个美元符号$$P(A\mid B) = \frac{P(B\mid A)P(A)}{P(B)}$$,看起来像$$P(A\mid B) = \frac{P(B\mid A)P(A)}{P(B)}$$。

上标和下标

指数的上标用插入符号表示,$x^2$给出x^{2}。有时你会想要指数中的多个东西,你可能会尝试,$e^2x$但这样做e^{2}x。相反,将指数包装在大括号中:$e^{2x}$呈现为e^{2x}。您可以类似地使用下划线使用下标文本,x_ix_{i}。下划线也可以在没有主角的情况下使用:_{10}C_5_{10}C_5

命令

使用命令编写特殊符号和格式。每个命令都以反斜杠开头,后跟命令名称。例如,创建一个平方根基团,$\sqrt{2\pi}$给出\sqrt{2\pi}。括号{}包括激进下的内容,并\pi呈现为希腊字母\pi。使用该\frac命令显示上面的分数。它需要两个输入,一个用于分子,一个用于分母,每个分母用括号括起来。

符号

符号是用反斜杠写的,然后是符号名。有大量的符号所以这只是一个简短的列表。

  • 对于希腊字母使用\alpha\beta\gamma\alpha, \beta, \gamma。你可以做大写太:\Phi\Lambda\Gamma\Phi, \Lambda, \Gamma。请注意,大写beta只是B乙所以没有\Beta

  • 运营商如乘法和卷积,\times\pm\cup\oplus\times, \pm, \cup, \oplus

  • 三角函数喜欢\sin\cosh\arctan\sin, \cosh, \arctan。要改为使用的只是写这些命令sin,否则你会得到sin 而不是\sin

  • 关系,例如\leq\geq\approx\neq\leq,\geq,\approx,\neq

  • 三重点像\cdots\ldots\ddots\large \cdots,\ldots,\ddots

  • 其他各种符号,如:\infty\nabla\partial\large \infty,\nabla,\partial

这是MathJax中可用的符号列表

强调

  • 戴上帽子:\hat x\large \hat x。要将帽子放在多个字母上,请使用\widehat{abs}\large \widehat{abs}
  • 对于手段,您通常会在变量上添加一个条形。使用\bar x\large \bar x。对于多个字母的长条使用\overline{abs}\large \overline{abs}
  • 衍生物使用点\dot x\ddot x\large \dot x\large \ddot x
  • 箭头:\vec{x}\overrightarrow{xy}\large \vec{x},\overrightarrow{xy}

括号

默认情况下,括号和其他括号不是“弹性”。也就是说,它们不会延伸到内容的整个高度,如z = (\frac{dx}{dy})^{1/3}

\large z = (\frac{dx}{dy})^{1/3}

要使括号有弹性,请使用\left\right,像这样$$z = \left(\frac{dx}{dy}\right)^{1/3}$$

\large z = \left(\frac{dx}{dy}\right)^{1/3}

您可以创建一些不在键盘上的特殊括号。

  • 垂直线条|\vert像这样|X|或者|X|。使用\mid了括号线。P使用\vert,而\large P(A\mid B)是 P(A\mid B)
  • 尖括号:$\langle \phi \mid \psi \rangle$: \large \langle \phi \mid \psi \rangle
  • 矩阵的组括号(还有,嘿,这是如何制作一个矩阵):\left\lgroup \matrix{a & b\cr c & d} \right\rgroup:

字体和字体选项

  • 对于非斜体的罗马文本,请使用\textrm{Roman}\rm Roman\large \textrm{Roman}\large \rm Roman

  • 要更改字体大小: \rm\tiny tiny \Tiny Tiny \small small \normalsize normal \large lg \Large Lg \LARGE LG \huge hg \Huge Hg

\large \rm\tiny tiny \Tiny Tiny \small small \normalsize normal \large lg \Large Lg \LARGE LG \huge hg \Huge Hg

  • 粗体字\mathbf\large \mathbf {abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}
  • 斜体\mathit\large \mathit {abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}
  • Sans serif \mathsf\large \mathsf{abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}
  • 打字机\mathtt\large \mathtt{abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}
  • 书法\mathcal
  • 黑板粗体\mathbb

空间

符号之间的空格从LaTeX公式中删除:\int f(x) dx看起来像\large \int f(x) dx。函数和\large dx之间没有空格。您可以添加带有空格\,\:以及\;分别为小型,中型和大型的空间。添加一点空间,\int f(x)\,dx给出\large \int f(x)\,dx

对于较大的空间,请使用\quad\qquad。第一个是1em空间\large x \quad y,第二个是2em空间\large x \qquad y

转义字符

有时您会想要使用特殊字符,{_这些字符通常不会在LaTeX中呈现。你需要用额外的反斜杠来逃避它们。\{\_\$\large \{,\_,\$。对于实际的反弹,使用`\ backslash`来获得\large \backslash因为\\用于换行。

对齐方程式

我觉得有用的一件事是在连续的线上对齐多个方程。您可以\\像这样开始一个新行:

$$
a_1 = b_1 + c_1 \\
a_2 = b_2 + c_2 + d_2
$$

虽然可以影响可读性,但等号不排成一行。而不是$$,启动显示表达式 \begin{align}并结束它\end{align}。然后将一个&符号放在你想要方程排列的位置:

\begin{align}
a_1 & = b_1 + c_1 \\
a_2 & = b_2 + c_2 + d_2
\end{align}

\ begin {align} a_1&= b_1 + c_1 \\ a_2&= b_2 + c_2 + d_2 \ end {align}

完成

以下是MathJax中可用的所有符号和命令的完整列表(它是BIG)。如果你知道你想要什么符号,但不知道它叫什么,请尝试用detexify绘制它。

 

原文:http://data-blog.udacity.com/posts/2016/10/latex-primer/

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