Pomoc:Matematické vzorce
| Pomoc:Obsah |
Softvér MediaWiki používa na tvorbu matematických vzorcov podmnožinu príkazov jazyka LaTeX a AMSLaTeX. Na základe nastavení a zložitosti vytvoreného vzorca je potom zo zdrojového textu vytvorený matematický vzorec vo formáte HTML (jednoduchšie výrazy) alebo v podobe obrázka PNG (zložitejšie resp. komplexnejšie výrazy). Každý vzorec za zapisuje medzi značky <math> a </math>.
Syntaktické pravidlá[upraviť | upraviť zdroj]
V prostredí math sú ignorované všetky zadané medzery. Veľkosť medzier medzi jednotlivými znakmi riadi algoritmus. Rovnako sú ignorované konce riadkov. Napríklad zápis
<math> x +
y=z -1 </math>
a zápis
<math> x + y = z - 1 </math>
vedie k rovnakému výsledku .
Horné a dolné indexy[upraviť | upraviť zdroj]
Na vytváranie horného indexu slúži znak ^, na dolný index znak _. Ak je index tvorený viacerými znakmi, je potrebné ich umiestniť medzi znaky { a }.
zápis výstup x^2x_1x_1^2a^{bc}_{de}R_i{}^j{}_{kl}\beta^2
Príklad:
zápis: ds^2 = dx_1^2 + dx_2^2 + dx_3^2 - c^2 dt^2
zápis: R_i{}^j{}_{kl} = g^{jm} R_{imkl} = - g^{jm} R_{mikl} = - R^j{}_{ikl}\,\!
Grécke písmená[upraviť | upraviť zdroj]
Grécke písmená sa tvoria pomocou znaku \ nasledovaným názvom písmena v angličtine.
zápis výstup \alpha\beta\gamma\delta\nu\mu
To isté platí aj pre veľké písmená, ale po znaku \ nasleduje názov s veľkým začiatočným písmenom.
zápis výstup \Gamma\Delta\Theta\Omega\Pi\Sigma
Niektoré grécke písmená majú dva varianty, aby napr. nedochádzalo k zámene s inými znakmi (napr. a )
zápis výstup \rho \varrho\phi \varphi\epsilon \varepsilon\pi \varpi\sigma \varsigma
Diakritické znamienka[upraviť | upraviť zdroj]
V matematickom móde nie je možné používať priamo diakritické znamienka (konverzia vzorca skončí neúspešne). Vhodné sú na rozlišovanie premenných a veličín (napr. a )
zápis výstup \acute{a}\grave{a}\hat{a}\check{a}\tilde{a}\breve{a}\bar{a}\dot{a}\ddot{a}\vec{a}
Špeciálne písmená[upraviť | upraviť zdroj]
Príklady pre množiny, švabach a hebrejčinu.
zápis: x\in\mathbb{R}\sub\mathbb{C}
vytvorí:
zápis: \mathbf{x}\cdot\mathbf{y} = 0
vytvorí:
zápis: \aleph \beth \gimel \daleth
vytvorí:
zápis: \mathcal{ABCDE}
vytvorí:
zápis: \mathfrak{aAbBcC}
vytvorí:
Diakritika[upraviť | upraviť zdroj]
Ak vložíte do <math> nie-ASCII znak, objaví sa na výstupe červená chybová hláška. Diakritiku je ale možné vložiť pomocou príkazov TeX-u:
zápis: \acute{a} \quad \check{a} \quad \grave{a} \quad \breve{a} \quad \tilde{a} \hat{a}
Funkcie[upraviť | upraviť zdroj]
Názov funkcie sa nepíše pomocou kurzívy ako premenná, ale stojatým písmom. Pre väčšinu matematických funkcií jestvuje príkaz.
zápis výstup zápis výstup \sin x\ln x\cos \alpha\log (x+1)\tan x\max (1,2,3)\arcsin x\exp (2\pi r)
Príklad:
zápis: \sin x + \ln y +\operatorname{sgn} z
Zátvorky a absolútna hodnota[upraviť | upraviť zdroj]
zápis: \|f\| = \inf \{ K \in [0,+\infty) : |f(x)| \leq K \|x\| \mbox{ for all } x \in X \}
zápis: f(x,y,z) = 3y^2 z \left( 3 + \frac{7x+5}{1 + y^2} \right)
Zlomky[upraviť | upraviť zdroj]
Zlomky sa vytvárajú pomocou príkazu \frac{<čitateľ>}{<menovateľ>}. Zátvorky okolo zlomkov sa tvoria pomocou príkazov \left( a \right) (prípadne \left\{ a \right\} a pod.)
zápis výstup \frac{x-y}{(x+y)^2}\left(\frac {1}{x}\right)^2\left[\frac{2x}{y+1}\right]\frac{x+1}{y-1}
Príklad:
zápis: f(x) = 2x + \frac{x - 7}{x^2 + 4}
Odmocniny[upraviť | upraviť zdroj]
Druhá odmocnina sa zapisuje pomocou príkazu \sqrt. Vyššie odmocniny sa zapisujú pomocou príkazu \sqrt[], pričom v hranatých zátvorkách sa uvádza odmocnina.
zápis výstup \sqrt x\sqrt{(a+b)^2}\sqrt[3]{a}\sqrt{\frac{x+1}{y-1}}
Príklad:
zápis: \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
zápis: \sqrt[3]{q + \sqrt{ q^2 - p^3 }} + \sqrt[3]{q - \sqrt{ q^2 - p^3 }}
Integrály[upraviť | upraviť zdroj]
Pre znak integrálu je jestvuje príkaz \int, pričom na zápis rozsahu integrovania sa používa horný a dolný index. Na zápis derivácie sa používa stojaté písmo (\mathrm{d}) a obvykle sa od predchádzajúceho výrazu oddeľuje zúženou medzerou (\,).
zápis: \int_{a}^{b} e^x\, \mathrm{d}x
vytvorí:
zápis: \oint_{C} x^3\, \mathrm{d}x + 4y^2\, \mathrm{d}y
vytvorí:
zápis: \iint_{a}^{b} e^x\, \mathrm{d}x
vytvorí:
Príklad:
zápis: \int_{-N}^{N} e^x\, \mathrm{d}x
Derivácie[upraviť | upraviť zdroj]
V slovenskej (a českej) notácii býva zvykom písať diferenciály „rovné“ pomocou \mathrm{} ako
zápis: \mathrm{d}x,
čiže napr. pre deriváciu f podľa x
zápis: \frac{\mathrm{d}f}{\mathrm{d}x}
Suma a limita[upraviť | upraviť zdroj]
Ako znak sumy slúži príkaz \sum a pre produkt súčinu príkaz \prod. Horná a dolná medza sa zapisuje pomocou horného a dolného indexu.
zápis: \sum_{i=1}^n x^2
vytvorí:
zápis: \prod_{i=1}^n x_i
vytvorí:
Limita sa zapisuje pomocou príkazu \lim s dolným indexom (príkaz \to vytvorí šípku).
zápis: \lim_{n \to \infty}x_n
vytvorí:
Príklad:
zápis: \lim_{n \to \infty}x_n
zápis: \sum_{k=1}^N k^2
zápis: \prod_{i=1}^N x_i
Matice[upraviť | upraviť zdroj]
zápis výstup \begin{matrix}
x & y \\
z & v
\end{matrix}\begin{pmatrix}
x & y \\
z & v
\end{pmatrix}\begin{vmatrix}
x & y \\
z & v
\end{vmatrix}\begin{Vmatrix}
x & y \\
z & v
\end{Vmatrix}\begin{bmatrix}
0 & \cdots & 0 \\
\vdots & \ddots & \vdots \\
0 & \cdots & 0
\end{bmatrix}\vec a\times \vec b =
\det\begin{pmatrix}
\vec i & \vec j & \vec k\\
a_x & a_y &a_z \\
b_x & b_y & b_z
\end{pmatrix}
Príklad:
zápis: \begin{pmatrix}a & b & c \\d & e & f \\g & h & i \end{pmatrix}
\begin{vmatrix}\lambda - a & -b & -c \\-d & \lambda - e & -f \\-g & -h &
\lambda - i \end{vmatrix}
\begin{matrix}\mbox{Prve cislo} & x & 8 \\\mbox{Druhe cislo} & y & 15 \\
\mbox{Sucet} & x + y & 23 \\\mbox{Rozdiel} & x - y & -7 \\
\mbox{Sucin} & xy & 120 \end{matrix}
zápis: f(n)=\left\{\begin{matrix} n/2, & \mbox{ ak }n\mbox{ je neparne} \\ 3n+1,
& \mbox{ ak }n\mbox{ je parne}\end{matrix}\right\\,\!}
Špeciálne znaky[upraviť | upraviť zdroj]
zápis výstup zápis výstup \sim\leftarrow\approx\rightarrow\simeq\to\cong\not\to\dot=\leftrightarrow\le\Leftarrow\ge\Rightarrow\gg\Leftrightarrow\ll\infty\equiv\times\ne\cdot\propto\pm\hbar\nabla\partial\emptyset
Medzery[upraviť | upraviť zdroj]
V prostredí math sú ignorované všetky zadané medzery, pretože sádzací program ich volí podľa vlastného algoritmu. Tento algoritmus pracuje väčšinou správne, ale niekedy je nutné si medzeru vynútiť. K dispozícii je viacero veľkostí medzier.
medzera ukážka poznámka a\qquad ba\quad ba\ bmedzislovná medzera a\; ba\, bzúžená medzera a\! bzáporná medzera
Typografia vzorcov[upraviť | upraviť zdroj]
Pri tvorbe matematických vzorcov je vhodné dodržiavať niektoré pravidlá, ktoré zlepšujú ich interpretáciu a estetiku.
- Znak násobenia
- ako znak násobenia nie je dobré používať bodku na úrovni riadku (
a.b), ale bodku v strede riadku (a\cdot b) alebo krížik (a\times b).
- Derivácia
- v slovenskej typografii (na rozdiel od anglosaskej) je zvykom písať znak derivácie „d“ stojatým písmom (pre rozlíšenie od premennej, ktorá sa píše kurzívou). Do stojatého písma sa prepína pomocou príkazu
\mathrm{...}. Píšeme teda\mathrm{d}xa získame
- Fyzikálne jednotky
- podobne ako derivácia sa značky fyzikálnych jednotiek píšu stojatým písmom a od číselnej hodnoty sa oddeľujú zúženou medzerou
\,. Píšeme tedam = 5\,\mathrm{kg}a získame
- Desatinná čiarka
- program LaTeX používa ako desatinný oddeľovač bodku (
3.14), v slovenskej typografii to je čiarka, za ktorú však LaTeX automaticky vkladá medzeru. To sa dá potlačiť umiestnením čiarky do zátvoriek. Píšeme teda\pi = 3{,}14a získame
- Písanie slov
- v prostedí math je každé písmeno chápané ako premenná, preto je sádzané kurzívou a navyše sú ignorované všetky medzery (
ak n>2, potomvytvorí ). Je potrebné používať prostredie\mbox{}.
Píšeme teda (pozor na medzery!)\mbox{ak }n>2\mbox{, potom...}a získame
- Indexy
- veľmi často sa dolný index používa na rozlíšenie veličín (t – čas; tP – Planckov čas). Je vhodné, aby index, ktorý reprezentuje len skratku, bol sádzaný stojatým písmom. Píšeme teda
h_{\mathrm{max}}a získame ,T_{\mathrm{v}}a získame (teplota varu),- ale píšeme
C_pa získame (p – značka tlaku kurzívou)
- Funkcie
- názvy funkcií (napr. sin, cos, ...) nepíšeme kurzívou (napr.
sin x), pretožesin xvytvorí , čo sa dá intepretovať aj ako súčin premenných s, i, n a x.
Používame pripravené príkazy\sin,\cos,\log, ...
Vkladanie formátovacích znakov[upraviť | upraviť zdroj]
Pri tvorbe matematických vzorcov je potrebné používať niektoré znaky, ktoré sa nenachádzajú na bežnej slovenskej klávesnici. Je však možné ich vkladať pomocou tzv. alt kódov (klávesa alt (resp. alt gr) + číslo).
znak alt kód alternatíva \alt + 92 alt + q ^alt + 94 alt + 3 a potom medzera _alt + 95 shift + - [alt + 91 alt + f ]alt + 93 alt + g {alt + 123 alt + b }alt + 125 alt + n <alt + 60 alt + , >alt + 62 alt + .
Vykresľovanie vzorcov[upraviť | upraviť zdroj]
Na základe používateľských nastavení a zložitosti vytvoreného vzorca je vytvorený buď vzorec vo formáte HTML alebo vo formáte PNG. Niekedy však vzorec vo formáte PNG ponúka uspokojivejší výsledok. V takom prípade je možné si PNG formát vynútiť príkazom \,\! umiestneným na konci či začiatku vzorca (ide o príkaz pre zúženú medzeru „neutralizovaný“ zápornou medzerou rovnakej veľkosti).
zápis výstup abcabc\,\!a^2 + b^2 = c^2a^2 + b^2 = c^2\,\!
Pozn.: V tomto návode boli pre jednotnosť všetky vzorce vynútené ako PNG pomocou spomenutého mechanizmu.
Ukážky hotových vzorcov[upraviť | upraviť zdroj]
zápis výstup x_{1,2}=\frac{-b \pm
\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}x^n + y^n =
z^n\quad(n>3;\ x,y,z
\in \mathbb{N})\sqrt[n+1]{x_1+
\cdots + x_n}p_1 V_1 = p_2 V_2
\quad (T = \mathrm{const})\int^\infty_0
f(x)\,\mathrm{d}xx + y = \max\{x,y\}
+\min\{x,y\}\sin 18^\circ =
\frac{1}{4}(\sqrt 5 - 1)f(x,y,z) = 3y^2 z
\left( 3 + \frac{7x+5}{1 +
y^2} \right)n \choose k/2f(n) =
\begin{cases}
n/2, & \mathrm{ak}\ n \
\mathrm{p\acute{a}rne} \\ 3n+1, &
\mathrm{ak}\ n\ \mathrm{nep\acute{a}rne}
\end{cases}
Referencie[upraviť | upraviť zdroj]
- D. E. Knuth: The TeXbook, AMS & Addison–Wesley, 1986
- T. Oetiker a kol.: Nie príliš stručný úvod do systému LaTeX 2ε, dostupný na internete
