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1.5 Mathematik

Wichtige Pakete

Es gibt drei fundamentale Mathematik-Packages: Praktischerweise kann man auch gleich alle Packages in einem Befehl ausdrücken.

\usepackage{amsmath,amssymb,amstext}

Grundelemente

Es gibt viele Grundelemente, wie z.B. Operationszeichen, Gleichungen, Potenzen, Indeces, griechisches Alphabet etc. Das Dollar-Zeichen steht für eine Zeilen-interne Mathematikumgebung.

$\pm$ und $\mp$ % Plus-Minus- / Minus-Plus-Zeichen $\cdot$ $\cdots$ $\ldots$ % Punkte $\vdots$ $\ddots$ % Weitere Punkte $\leq$ / $\geq$ und $\neq$ % kleiner / grösser als gleich und nicht gleich $\cup$ $\cap$ $\in$ $\notin$ % Mengensymbole % Gleichungen mit Potenzen und Indices \begin{equation} % wenn equation* fällt die automatische Nummerierung der Gleichungen weg a^{2} + b^{2} = c^{2} \end{equation} \begin{equation} \begin{aligned} f(x) &= a_{0} + xb_{0} \\ f'(x) &= b_{0} \end{aligned} \end{equation} % Akzente etc. $\bar{v}$ $\vec{v}$ $\overline{vvv}$ % Akzente $\overbrace{abc}\underbrace{def}$ % Klammerungen

Griechisches Alphabet

Viele Grossbuchstaben haben keinen eigenen Befehl, weil sie im Lateinischen identisch aussehen (z.B. Alpha, Beta, Epsilon). Die Schreibt man einfach als normale Grossbruchstaben, nicht als \Alpha. Hinweis: Das Tilde wird gebraucht, damit es im Enddokument Abstände zwischen den Buchstaben gibt. Das folgende dient als Kopiervorlage!

$\alpha~\beta~\gamma~\delta~\epsilon~\varepsilon~ \zeta~\eta~\theta~\vartheta~\iota~\kappa~\lambda~ \mu~\nu~\xi~o~\pi~\varpi~\rho~\varrho~\sigma~ \varsigma~\tau~\upsilon~\phi~\varphi~\chi~\psi~\omega$ \\ $\Gamma~\Delta~\Theta~\Lambda~\Xi~\Pi~\Sigma~\Upsilon~\Phi~\Psi~\Omega$

Brüche

Es gibt verschiedene Bruch-Typen in verschiedenen Grössen, aber grundsätzlich sind sie ähnlich strukturiert.

\begin{equation} \frac{a}{b} = \tfrac{a}{b} = \dfrac{a}{b} % normal = verkleinert = vergrössert \end{equation}

Klammern

Die normalen Klammern () und eckigen Klammern [] brauchen keinen Befehl (vgl. kurive Klammer, die einen Backslash davor brauchen). Bei bspw. Brüchen werden die Klammer grösser. Da werden die Befehle \left( und \right) gebraucht, die mit allen Klammertypen funktionieren.

\begin{equation} \begin{aligned} (a + b) &= [a + b] = \{a + b\} \\ % Kursive Klammer brauchen einen Backslash \left(\frac{a}{b}\right) &= \left[\frac{a}{b}\right] \end{aligned} \end{equation}

Pfeile

Es gibt viele Varianten von Pfeilen in allen relevanten Richtungen. Hinweis: Das Tilde wird gebraucht, damit es im Enddokument Abstände zwischen den Buchstaben gibt. Das folgende dient als Kopiervorlage!

$\leftarrow~\rightarrow~\longleftarrow~\longrightarrow~\leftrightarrow~\longleftrightarrow~ \uparrow~\downarrow~\updownarrow$ \\ \\ % Die oberen Pfeile als Doppelpfeile $\Leftarrow~\Rightarrow~\Longleftarrow~\Longrightarrow~\Leftrightarrow~\Longleftrightarrow~ \Uparrow~\Downarrow~\Updownarrow$ \\ \\ % Schräge Pfeile, die es nicht doppelt gibt $\nearrow~\searrow~\nwarrow~\swarrow$

Operatoren

Operatoren wie bspw. Summenzeichen, Integralzeichen etw. haben ebenfalls bestimmte Befehle.

\begin{equation} \begin{aligned} \sum_{k = 1}^{n} k &= \frac{n(n-1)}{2} \\ % Summenzeichen \prod_{k = 1}^{n} k &= n! \\ % Produktzeichen \lim_{x \to \infty} f(x) &= \frac{1}{x^{2}} \\ % Grenzwert \int_{a}^{b} f(x) &= F(x) % Integralzeichen \end{aligned} \end{equation}

Matrizen

Die Struktur der Matrizen sind gleich. Jedoch können sie sich im Typ der Klammern unterscheiden, was zu den verschiedenen Buchstaben führt, wie im Folgenden zu sehen ist:

\begin{equation} \begin{matrix} % ohne Klammer a & b \\ c & d \end{matrix} \end{equation} \begin{equation} \begin{pmatrix} % kurvige Klammer a & b \\ c & d \end{pmatrix} \end{equation} \begin{equation} \begin{bmatrix} % eckige Klammer a & b \\ c & d \end{bmatrix} \end{equation} \begin{equation} \begin{Bmatrix} % kurvige Klammer a & b \\ c & d \end{Bmatrix} \end{equation} \begin{equation} \begin{vmatrix} % gerade Klammer a & b \\ c & d \end{vmatrix} \end{equation} \begin{equation} \begin{Vmatrix} % gerade Doppel-Klammer a & b \\ c & d \end{Vmatrix} \end{equation}