L A TEX- Kurs 1. Björn Spichal Bielefeld, den 12. Juli an der FH-Bielefeld

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1 L A TEX- Kurs 1 Björn Spichal Bielefeld, den 12. Juli an der FH-Bielefeld

2 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort 1 2 Einführung Was wird benötigt? Nennenswerte L A TEX-Editoren Systemunabhängige Editoren Editoren unter Linux Editoren unter MacOS Editoren unter Windows Strukturen im Skript L A TEX-Grundbegriffe Grundlegende Funktionalität Fehler und Warnungen Reservierte Zeichen L A TEX-Befehlssyntax Klammern bei Befehlen Maßeinheiten Feste Maße Elastische Maße Erzwungene Leerzeichen nach Befehlen Texmaker - L A TEX Editor Anmerkungen zur Installation Zusätzliche Programme Grundlegende Handhabungen Die Symbolleisten Der Wizard Quick Start Quick Letter Dokumentaufbau Grundlegender Dokumentaufbau Dokumentenklassen & Optionen Dokumentenklassen Klassenoptionen usepackage -Umgebung Deutsche Umlaute i

3 INHALTSVERZEICHNIS ii 5.5 Seitenstil Kopfdeklaration Seitennummerierung Zeilen- und Absatzabstände Seitendeklarationen Ein- und zweispaltige Seiten Spezialseiten Die Titelseite Das Abstract Das Inhaltsverzeichnis Das Bildverzeichnis Das Tabellenverzeichnis Der Anhang Textgliederung Seitenumbruch Der input -Befehl Flußobjekte Textbezüge Textformatierungen Zeilenumbrüche Abstände Schriftgröße Zeichensatzattribute Anmerkungen zu L A TEX Zusätzliche Schriften Unterstrichener Text Textausrichtungen Zentrierter Text Einseitig bündiger Text Eingerückter Text Linien und Punktlinien Aufzählungen Rahmen & Boxen Vertikal verschobene Boxen Absatzboxen Fußnoten Randnotizen Tabellen Grundlegender Aufbau Flußobjekte bei Tabellen Mehrzeilige Zellen Zeilenhöhe Bilder einfügen und erstellen Bilder erzeugen Allgemeine Positionierungsbefehle Primitive Objekte Linienstärke

4 INHALTSVERZEICHNIS iii Zeichnen mathematischer Kurven Bilder einfügen Direktes Einbinden Skalierungen Textfluss Bilder als Flußobjekte mathematische Formeln Die Umgebung Beeinflussung der Zählung Basiselemente mathematische Sonderzeichen Binäre Operationssymbole Funktionsnamen Griechische Buchstaben Mathematische Akzene Pfeile Vergleichssymbole Sonstige Symbole Grundlegende Formelfunktionen Exponenten Indizes Brüche Wurzeln Summen, Integrale, Produkte Größenangepasste Klammern Matrizen und Vektoren Spezialbefehle / Erweiterungen Text in Formeln Über- und Unterstriche n über k Symbolüberladung Formatierungen Abstände in Formeln Wählbare Klammerngrößen Zusatzschriftarten in der mathematischen Umgebung Das Ganze in Farbe Farbdefinitionen Farben im Text Boxen mit Farben Farben in Tabellen Farben in der picture-umgebung Funktionserweiterungen mit eigenen Kommandos Allgemeine Syntax Argumentenlose Befehle Argumentenbehaftete Befehle Befehle mit optionalen Argumenten

5 INHALTSVERZEICHNIS iv 12 Das Literaturverzeichnis Die.bib Bibliotheksdatenbank Eingabetypen Felder Die.bib Datei einbinden Literaturverweise im Text erstellen Glossar & Stichwortverzeichnis Das Stichwortverzeichnis Das Glossar Package: listings Konfiguration Package: beamer Grundlagen Vorgehensweise Dokumentaufbau Design-Pakete Seitenelemente Die Titelseite Das Inhaltsverzeichnis Schrittweises Einblenden von Aufzählungen Schrittweises Einblenden von Tabellenzeilen Blöcke Mehrspaltige Frames A Zeichensätze 85 B Lister aller mathematischer Symbole 86 Literatur 89

6 Abbildungsverzeichnis 3.1 Erstellen eines Dokuments mit L A TEX Texmaker nach dem Start Symbolleiste Tools Symbolleiste Format Symbolleiste Math Quick Start Fenster Quick Letter Fenster Seitendeklarationen Erstes Beispiel Bezier-Kurven Beispiel Angaben beim Befehl line Runde Ecken Beispiel f(x) = x Tux gestauchter Tux Tux im Textfluss Buntes Dreieck Funktionsgraphen in Farbe Beamer: Boxentypen v

7 Tabellenverzeichnis 2.1 L A TEX-Distributionen nach Betriebssystemen Maßeinheiten Papierformate Nützliche Pakete Nummerrierungsstile Flußobjektpositionierung Schriftgrößen Zeichensatzattribute Zeichensatzattribute Textposition innerhalb einer Box Textposition innerhalb einer Absatzboxen Spaltenlayout von Tabellen Beispiel für eine Tabelle Mehrzeilige Zellen - Beispieltabelle Binäre Operationssymbole Funktionsnamen Griechische Buchstaben Mathematische Akzene Pfeile Vergleichssymbole Sonstige Symbole Gültige Symbole für größenangepasste Klammern Spaltenlayout von Matrizen und Vektoren Punkte in Matrizen Abstände in Formeln Sprachen in der listings-umgebung Mögliche Optionen der beamer-klasse A.1 Zeichensätze B.1 Binäre Operationssymbole B.2 Funktionsnamen vi

8 TABELLENVERZEICHNIS vii B.3 Griechische Buchstaben B.4 Mathematische Akzene B.5 Pfeile B.6 Vergleichssymbole B.7 Sonstige Symbole

9 Listings 2.1 Beispielcode L A TEX-Befehlssyntax Elastische Maße grundlegender Dokumentenaufbau documentclass Syntax usepackage Syntax pagestyle Syntax markright/markboth Syntax Seitennummerierungen Zeilen- und Absatzabstände Zeilen- und Absatzabstände Ein- und zweispaltige Seiten Syntax für eine Titelseite Die Abstract-Umgebung Das Inhaltsverzeichnis Auflistungstiefe bei Inhaltsverzeichnissen Das Bildverzeichnis Das Tabellenverzeichnis Der Anhang Das Tabellenverzeichnis Seitenumbruch Seitenumbruch bei Bildern und Tabellen input-befehl Flußobjekte Textbezüge: label Textbezüge: pageref Textbezüge: ref Zeilenumbruch Abstände Zeichensatzattribute Zusätzliche Schriften unterstrichener Text Zentrierter Text Einseitig bündiger Text Eingerückter Text Linien und Punktlinien Aufzählungen Rahmen & Boxen Raisebox viii

10 LISTINGS ix 6.13 Absatzboxen Fußnoten Randnotizen Tabellensyntax Zeilenbefehle Beispiel für eine Tabelle Flußobjekte bei Tabellen Mehrzeilige Zellen Zeilenhöhe mit rule picture-umgebung Positionierungsbefehle Bezier-Kurven Bezier-Kurven Beispiel Kreise Linien Pfeile Rechtecke Pfeile Runde Ecken Beispiel Text vorgegebene Linienstärken einstellbare Linienstärken Zeichnen mathematischer Kurven Code für f(x) = x Bild im Bild Bild speichern Gespeichertes Bild nutzen Bilder: includegraphics Skalierung von Bildern Skalierung von Bildern mit resizebox Texfluss Bilder als Flußobjekte Einfache mathematische Umgebung Abgesetzte mathematische Umgebung Nummerierte mathematische Umgebung Anpassung der Nummerierung von Formeln Exponenten Exponenten - Beispiel Indizes Indizes - Beispiel Brüche Brüche - Beispiel Wurzeln Wurzeln - Beispiel Summen, Integrale, Produkte Summen, Integrale, Produkte - limits Beispiel Größenangepasste Klammernl Größenangepasste Klammern - Beispiel Matrizen und Vektoren Matrizen und Vektoren - erstes Beispiel

11 LISTINGS x 9.19 Matrizen und Vektoren - Punkt Beispiel Text in Formeln Über- und Unterstriche Zusammenfassungen Binomialkoeffizienten Symbolüberladung Symbolüberladung - Beispiel Wählbare Klammerngrößen Farbdefinitionen Farbdefinitionen Farben im Text Boxen mit Farben Farben in Tabellen Farben in der picture-umgebung Buntes Dreieck Funktionserweiterungs-Befehle Argumentenlose Befehle - Beispiel Argumentenlose Befehle - Anwendungsbeispiel Argumentenbehaftete Befehle - Beispiel Argumentenbehaftete Befehle - erweitertes Beispiel Befehle mit optionalen Argumenten Befehle mit optionalen Argumenten Bibtex-Format Bibliothek einbinden Bibliothek im Inhaltsverzeichnis Formatierung der Literaturliste Literaturverweise im Text Zusätzlche Literaturverweise Indexregister-Umgebung Indexregister-Befehle Indexregister-Erzeugen Glossar erzeugen Glossar erzeugen listings Umgebung listings Optionen listings Konfiguration listings Konfiguration Beispiel C++ Konfiguration beamer-dokumentaufbau Präsentationsthemen Farbthemen Themen für Schriftzeichen Innere Themen Äußere Themen Transparenz Titelseitendefinitionen Titelseiten-Frame Inhalts-Frame Einblenden von Aufzählungen Einblenden von Tabellenzeilen

12 LISTINGS xi 15.13Beamer: Boxentypen Mehrspaltige Frames

13 Kapitel 1 Vorwort Für den täglichen Gebrauch ist eine Textverarbeitung - ein sogenannter WYSIWYG-Editor 1 - zumeist völlig ausreichend. Das gelegentliche Schreiben von Briefen oder kleiner Texte ist vor allem Aufgrund der geringen Anforderungen an die Struktur keine sonderliche Herausforderung. Alle diejenigen, die jedoch schonmal eine längere Abhandlung mitsamt Inhalts- und Quellenverzeichnis erstellt haben, werden mit einer Textverarbeitung wie MS Word oder auch OpenOffice schnell auf die ersten Probleme gestoßen sein. Die ersten Komplikationen treten bereits bei Fuß- und Randbemerkungen auf, die nicht auf der gewünschten Seite platziert werden. Seitenzahlen stellen ein weiteres großes und unkontrollierbares Hindernis dar. Echte Probleme bereitet eine solche Arbeit dann, wenn eine gewisse Anzahl von mathematische Formeln benötigt werden. Der Versuch eine mathematische Formel wie etwa die unten stehende Laplace-Tranformation zu erzeugen kann in einer klassischen Textverarbeitung schon recht Zeitraubend sein: ( ( F (s) = s s 4 + a 4 sin ) at 2 sinh a 2 ) at 2 = f(t) Nichts desto trotzt stellt eine gelegentliche Gleichung noch kein all zu großes Problem in einer guten Textverarbeitung dar, aber das Erstellen einer umfangreichen mathematischen Abhandlung gleicht dennoch einer Sisyphusarbeit. Abhilfe bei all diesen Problemen bietet TEX oder noch besser: L A TEX Das von Donald E. Knuth in den 70er Jahren an der Stanford Universität entwickelte TEX sollte das erstellen von Texten in Buchdruckqualität erstmals der breiten Masse ermöglichen. Das der Öffentlichkeit übereignete (sogenanntes public Domain) TEX verbreitete sich rasch und ist derzeit auf allen gängigen Rechnerarchitekturen und Betriebssystemen verfügbar. Ein großer Nachteil von TEX war und ist jedoch seine Komplexität: Für den Gebrauch reichen, nach verschiedenen Quellen, 300 bis 400 Befehle der derzeit über 1000 Befehle aus. Der Lernaufwand für TEX übertrifft daher in vielen Fällen den, den man in das erlernen einer regulären höheren Programmiersprache investieren muss. Mit der Veröffentlichung von L A TEX änderte sich dieses jedoch. Die von Leslie Lamport entwickelte Software vereint die großen Stärken von TEX mit einer wesentlich einfacheren und komprimierteren Syntax. L A TEX dient dabei als eine Art Zwischenschicht, die dafür verantwortlich ist die verwendeten Befehle in die TEX-Syntax zu übertragen und schließlich entsprechend zu übersetzen. Die Vereinfachung wurde vor allem durch eine Vorgabe gewisser Layouts erreicht, die von TEX-Kennern leicht in den entsprechenden Dateien angepasst werden können. Die Vorgaben sorgen dafür, dass sich der 1 WYSIWYG - engl.: What you see is what you get 1

14 KAPITEL 1. VORWORT 2 Benutzer auf die Erstellung der Inhalts und der logischen Struktur konzentrieren kann. Ziel dieses Skriptes ist das schrittweise Heranführen an das Thema L A TEX. Das Skript dient dabei auch als Vorlage für einen Kurs, den ich im Sommer 2007 an der Fachhochschule Bielefeld halte. Da sich der Kurs hauptsächlich an Studenten richtet wurde ein besonderes Augenmerk auf Themen gelegt, die zum erfolgreichen Erstellen einer Studien- bzw. Diplomarbeit notwendig sind. Für Anmerkungen und Verbesserungsvorschläge bin ich jederzeit gerne offen und würde mich über Rückmeldungen zu diesem Skript freuen. Björn Spichal - Bielefeld, den 12. Juli 2007

15 Kapitel 2 Einführung 2.1 Was wird benötigt? Da L A TEX, genau wie TEX auch, quelloffen ist haben sich mehrere L A TEX-Distributionen entwickelt. Auf eine längere Auflistung der verschiedenen Versionen und Distributionen wird an dieser Stelle verzichtet. Die gängigsten Distributionen (für die üblichen Betriebssysteme) sind: Tabelle 2.1: L A TEX-Distributionen nach Betriebssystemen Betriebssystem Distribution Projekt-Homepage Linux / UNIX tetex MacOS MacTeX Windows MiKTeX Die Installation ist sehr stark vom verwendeten Betriebssystem sowie der entsprechenden Distribution abhängig. Eine Installationsanleitung ist der jeweiligen Dokumentation des Projekts zu entnehmen. Um später unter Umständen Zusatzpakete nachinstallieren zu können - und auch zum Einrichten der meisten IDEs - ist es sinnvoll sich den Installationspfad zu merken (im Fall von Linux und tetex ist dieses für gewöhnlich: /usr/share/tetex). 2.2 Nennenswerte L A TEX-Editoren Mit der Installation einer L A TEX-Distribution sind bereits alle notwendigen Elemente zum Erstellen eines Dokumentes vorhanden. Der eigene Text kann zusammen mit der nötigen Syntax mit Hilfe jeden beliebigen Editors in einer einfachen Textdatei (üblicherweise mit der Dateiendung.tex) gespeichert und durch Aufruf des entsprechenden L A TEX-Aufruf übersetzt werden. Die Umfangreichen Befehlssätze insbesondere bei mathematischen Formeln (viele Sonderzeichen führen zwangsläufig zu vielen Befehlen) machen den Einsatz eines spezialisierten Editors (oder IDE) äußerst sinnvoll. Schaltflächen und Menüs, mit deren Hilfe insbesondere seltener verwendete Symbole eingefügt werden können, führen zu einer deutlichen Verringerung des Lernaufwands. Häufig verwendete Symbole werden mit der Zeit ganz automatisch verinnerlicht, was dann das Schreiben des Quellcodes zusätzlich beschleunigt. Die nachfolgende Liste erhebt keines Falls den Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll lediglich in 3

16 KAPITEL 2. EINFÜHRUNG 4 aller Kürze einen Überblick über einige der gängigen Editoren geben. Es sei jedem Benutzer selbst überlassen welcher Editor Verwendung findet. Die Editor-Übersicht sollte aus diesem Grund als reine Liste mit lediglich kurzen Beschreibungen und Anmerkungen verstanden werden. Alle in der nachfolgenden Liste aufgeführten Editoren sind frei erhältlich und können von den angegebenen Homepages bezogen werden. 2.3 Systemunabhängige Editoren Im Bereich der systemunabhängigen Editoren gibt es ist derzeit leider nur wenige Optionen. Eines der systemunabhängigen Lösungen ist TeXlipse ( Es handelt sich dabei um ein Plugin für Eclipse 1 und ist derzeit in der Version zu bekommen und leicht über das in Eclipse integrierte Pluginsystem zu finden und installieren. Leider sind die Möglichkeiten derzeit noch relativ gering und es gibt gewisse Probleme bei der Verwendung von input- bzw. include-befehlen. Eine weitere systenunabhängige Software ist Texmaker 2. Texmaker ist in der Version 1.4 vorhanden und ist recht stabil in der Anwendung. Neben dem Download für Windows ist auch einer für MacOS und Linux vorhanden. Soll die Rechtschreibprüfung unter Windows genutzen werden, so muss ein auf der Seite verlinkte aspell-client für Windows installiert werden. 2.4 Editoren unter Linux Die Liste an Editoren unter Linux ist vergleichsweise lang, weshalb zwei exemplarisch ausgewählt worden sind, die in ihrer Zielsetzung unterschiedlich sind, aber beide für sich gute Dienste leisten: Sehr verbreitet ist Kile ( ein auf KDE 3 basierender Editor, der neben Linux auch für SPARC und Mac vorhanden ist. Eine große Stärke von Kile ist der umfangreiche Befehlssatz und die leichte Möglichkeit eigene Templates zu erzeugen. Leider setzt Kile die kde-libs vorraus, was zu einer großen Anzahl zusätzlicher Bibliotheken führt, die mit installiert werden müssen (so kein KDE vorhanden ist). Eine schneller Editor ist Winefish ( wobei es sich hierbei um einen sehr minimalistischen Editor handelt. Als Tochterprojekt des HTML-Editors Bluefish 4 handelt es sich um eine sehr stabile Umgebung. Für L A TEX-Anfänger ist dieser Editor vor allem aufgrund der wenigen eingebunden Makros eher ungeeignet. 2.5 Editoren unter MacOS Unter MacOS scheint TeXShop 5 die Wahl der Dinge zu sein. Großer Vorteil ist, dass er bei der oben erwähnten L A TEX-Distribution MacTeX bereits integriert ist. (Anm.: Da ich selbst weder über Mac verfüge, musste ich mich hier auf die Aussagen anderer verlassen.) koch/texshop/

17 KAPITEL 2. EINFÜHRUNG Editoren unter Windows Die wohl namhafteste und am weitest verbreitet Editor unter Windows ist TeXnicCenter 6. Diese unter allen Windows-Versionen lauffähige Editor ist recht platzsparend aber nichts desto trotz sehr Leistungsstark. Wie alle anderen Editoren in dieser Liste ist auch das TeXnicCenter kostenlos auf der oben angegeben Projekt-Homepage zu bekommen. 2.7 Strukturen im Skript Sämtliche im Skript zu findende L A TEX-Befehle, sowohl Beispiele als auch die jeweilige Befehlssyntax wird in separaten grauen Kästen angegeben. Die Realisierung erfolgt mit einer Zusatzpaket 7. Das ganze sieht dann aus wie folgt: \ begin { tabular }[ pos ]{ sp_ form } Tabelleninhalte \ end { tabular } Listing 2.1: Beispielcode Sämtliche Quellcodeelemente sind auch im Quellcodeverzeichnis am Anfang dieses Skriptes zu finden. Im Skript werden die Worte Quelldatei, Quellcode, Quelldokument sowie Sourcecode gelichbedeutend verwendeten. Sie beschreiben die zum Erstellen des Dokuments benötigten Daten - bestehend aus dem eigetlichen Inhalt zusammen mit den verwendeten L A TEX-Befehlen. Wird ein Befehl oder Befehlsteil innerhalb eines laufenden Textes verwendet, so ist dieser kursiv geschrieben. 6 content.php 7 vgl. Kapitel 12 - Package: listings

18 Kapitel 3 LATEX-Grundbegriffe 3.1 Grundlegende Funktionalität Die Vorgehensweise beim Erstellen eines L A TEX-Dokumentes ist denkbar einfach und gleicht der beim Programmieren: Mit Hilfe eines Texteditors (oder einer IDE) wird ein Dokument geschrieben, in dem der Inhalt mitsamt aller benötigten Steuerbefehlen, den L A TEX-Befehlen also, aufgeführt werden. Das Quelldokument wird üblicherweise mit der Dateiendung.tex - also beispielsweise als document.tex gespeichert. Mit Hilfe des Befehls latex document.tex wird das Dokument in ein device independent Meta-Format gespeichert, dem sogenannten DVI- Format. Vom DVI aus besteht die Möglichkeit das Dokument in eine Anzahl von anderen Formaten zu übersetzen, etwa in PDF oder PS (PostScript). Dazu führt man die Befehle dvips document.tex bzw. dvipdf document.tex Das nachfolgende Diagramm veranschaulicht noch einmal die Vorgehensweise beim Arbeiten mit L A TEX. latex dokument.tex document.dvi dvips document.dvi dvipdf document.dvi document.ps document.pdf Abbildung 3.1: Erstellen eines Dokuments mit L A TEX aus. Bei den beiden oben angegebenen Befehlen gibt es Optionen und Parameter, die die Ausgabe beeinflussen. Die Parameter und die Art, wie sie angegeben werden müssen sind jedoch stark vom 6

19 KAPITEL 3. L A TEX-GRUNDBEGRIFFE 7 Betriebssystem und der L A TEX-Distribution abhängig, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird. Ein Beispiel (zumindest unter Linux mit tetex) ist dvips -t landscape document.dvi. Damit wird das PostScript im Querformat erstellt. 3.2 Fehler und Warnungen Beim Erstellen des DVI kann es gelegentlich zu Fehlern kommen, die zu einem Beenden des Übersetzens führen können. Die häufigste Ursache für Fehlermeldungen sind fehlerhaft verwendete Befehle oder reservierte Zeichen. Eine weitere Fehlerquelle - um dem Skript in diesem Punkt vorzugreifen - ist eine fehlerhafte Codierung des Quellcodes. Bei Warnungen handelt es sich üblicherweise um Underfull \hbox (badness 1234) in paragraph at lines x y oder um Overfull \hbox (x.xxpt too wide) in paragraph at lines x y. Beim ersten konnte L A TEX das gewünschte Design nicht korrekt herstellen und warnt, dass ggf. das Aussehen leiden könnte. Die badness gibt an, wie schwerwiegend das Problem ist, sie kann einen Wert zwischen 1 und einnehmen. Bei der Overfull-hbox sind Zeichenketten (oder auch Grafiken oder Tabellen) zu breit und verlassen um die angegebene Weite den vordefinierten Bereich. Wie auf diese Warnungen zu reagieren ist wird später in diesem Skript genauer eingegangen. Wichtigstes Entscheidungskriterium, ob auf diese Warnmeldungen reagiert werden muss, ist das Aussehen des fertigen Dokuments. 3.3 Reservierte Zeichen Wie bei den meisten echten Programmiersprachen auch gibt es eine Reihe von reservierten Zeichen, die nicht in dieser Form im Quellcode verwendet werden dürfen. In der Allgemeinen Umgebung gehören dazu die Zeichen #, $, &,,,, %, {, } sowie \. Soll eines dieser Zeichen verwenden, so muss ihre Bedeutung zuvor mit dem Backslash \ aufgehoben werden. Wichtig: Der Backslash darf nicht mit einem Backslash aufgehoben werden, da diese Zeichenkette für einen Zeilenumbruch sorgt. In einigen anderen Umgebungen, wie etwa in der für mathematische Formeln 1, gibt es weiter Sonderzeichen, die nicht ohne entsprechende Befehle verwendet werden können. Um welche es sich handelt ist an späterer Stelle in diesem Skript vermerkt. 3.4 L A TEX-Befehlssyntax Es wird zwischen zwei Arten von Befehlen unterschieden: Auf der einen Seite gibt es Befehle, die lediglich aus zwei Zeichen bestehen, dem Backslash gefolgt von einem weiteren Zeichen. Diese Befehle verfügen nie über zusätzliche Optionen oder Parameter und werden in den meisten Fällen verwendet um reservierte Zeichen oder Sonderzeichen darzustellen. Auf der anderen Seite gibt es Befehle, die eine längere Zeichenkette als Befehlsname haben und über optionale und zwingende Argumente verfügen kann bzw. muss. 1 Kapitel 8 Listing 3.1: L A TEX-Befehlssyntax \ befehl [ optionale Argumente ]{ zwingende Argumente }

20 KAPITEL 3. L A TEX-GRUNDBEGRIFFE 8 In beiden Fällen steht vor einem Befehl also immer das Backslash. Bei argumentbehafteten Befehlen kann es auch dazu kommen, dass ein aufhebender Befehl zwingend notwendig ist 2. In welchen Situationen dieses der Fall ist, wird an entsprechender Stelle im Skript vermerkt. Zusätzlich zu den Standardbefehlen gibt es welche, die nur in einer bestimmten Umgebung benutzt werden dürfen. Dieses trifft insbesondere auf Befehle zu, die aus einer Zusatzpaket stammen. Als eine Umgebung wird ein Bereich bezeichnet, der sich zwischen einem begin- und einem end-befehl befindet. Dieses findet insbesondere beim erstellen von Tabellen oder mathematischen Formeln Anwendung (siehe unten). 3.5 Klammern bei Befehlen Um ein Detail bei L A TEX noch einmal hervorzuheben: Bei jedem Befehl in TEX oder L A TEX, in dessen Syntax eckige Klammern - also [] - auftreten handelt es sich um einen optionalen Parameter, der also nicht angegeben werden muss, das Verhalten des Befehls jedoch zusätzlich steuern würden. Ist in einer Befehlssyntax ein paar geschweifter Klammern - also {} - aufgeführt, so ist die Angabe der Klammern mitsamt dessen Inhalt verpflichtend. In einige Fällen (etwas beim Befehl \LaTeX) gibt es eine Version mit und ohne geschweifte Klammern, solche Ausnahmen werden in diesem Skript jedoch an entsprechender Stelle erwähnt. 3.6 Maßeinheiten Beim Setzen eines Textes sind Maßeinheiten von großer Bedeutung. Es wir dabei zwischen festen und elastischen Maßen unterschieden. Ein festes Maß ist eine Angabe, die unabhängig von der Situation verwendet wird. Die Angaben sind dabei immer bezogen auf den späteren Ausdruck. Bei elastischen Maßen handelt es sich um Angaben, die in Relation zu einem gewissen Umgebungswert stehen, z.b. bezüglich einer Zeilenhöhe oder der Seitenbreite Feste Maße Festen Maßen werden immer als vorzeichenbehaftete Dezimalzahl angegeben, denen die der Maßeinheit angehängt wird. Es stehen folgende Maßeinheiten zu Verfügung: 2 vergleichbar mit HTML oder XML

21 KAPITEL 3. L A TEX-GRUNDBEGRIFFE 9 Tabelle 3.1: Maßeinheiten Abkürzung Bedeutung Umrechnung cm Zentimeter mm Millimeter in Inches 1 Inch = 2.54 cm pt Punkte 1 in = pt pc Picas 1 pc = 12 pt bp Big Point 1 in = 72 bp dd Didot 1157 dd = 1238 pt cc Cicero 1 cc = 12 dd sp Scaled Point 1 pt = sp em Breite des Geviertstrichs ex Höhe des Buchstaben x Die Angaben für Punkte usw. haben einen historischen Hintergrund, sie wurden und werden im Buchdruck - also beim manuellen Setzen - verwendet. Die Angaben für em und ex beziehen sich immer auf den aktuell verwendeten Zeichensatz stellen also bzgl. ihrer Absolutheit eine gewisse Ausnahme von den festen Maßen dar. Im Allgemeinen genügt die Verwendung von mm und cm völlig, lediglich bei Tabellen kommen ex und gelegentlich em zur Anwendung (siehe unten) Elastische Maße In manchen Umgebungen sind elastische Maßeinheiten zwingend vorgegeben. Es handelt sich dabei um Dehnungen und Stauchungen. Die Syntax ist dabei immer Sollwert plus Dehnwert minus Stauchwert, also z.b.: Listing 3.2: Elastische Maße \ setlength {\ parskip }{1 ex plus 0.5 ex minus 0.2 ex} Durch diese Befehlsfolge wird der Zeilenabstand vom normalen Wert auf die Höhe des x im momentanen Zeichensatz geändert. Zusätzlich hat L A TEX die Freiheit, den Abstand bei Bedarf auf das 1.5fache zu dehnen oder auf das 0.8fache zusammen zu stauchen Erzwungene Leerzeichen nach Befehlen Nach der Verwendung eines Befehls wie etwa \LaTeX wird im Standardfall in der Ausgabe kein Leerzeichen eingefügt. Um an diese Stelle ein Leerzeichen zu erzwingen muss ein {} angehängt werden. Also: Ergebnis: \ LaTeX ohne Leerzeichen \ LaTeX {} mit Leerzeichen L A TEXohne Leerzeichen L A TEX mit Leerzeichen

22 Kapitel 4 Texmaker - LATEX Editor In Kapitel 2 wurden bereits einige L A TEX-Editoren aufgeführt, die für die jeweiligen Betriebssysteme vorhanden und empfehlenswert sind. Im Rahmen dieses Skript (und auch dem dazugehörigen Kurs) wird mit dem freien Editor (er ist unter der GPL erschienenen) Texmaker 1 zu gearbeitet. Texmaker bietet viele vorgefertigte Befehle, die das Erlernen von L A TEX vereinfacht, und hat zusätzlich den großen Vorteil, dass es sich um ein Platformunabhängiges System handelt. Neben einer Windows- Version ist auch eine für Linux und MacOS vorhanden. Für ggf. benötigten Anpassungen oder Individualisierungen ist auf der Homepage des Projekts der Quellcode des Programms verfügbar. Der Texmaker arbeitet mit den gänigen L A TEX-Distributionen zusammen. Alle in diesem Kapitel vorhandenen Screenshots sind unter Linux angefertigt worden. Je nach Betriebssystem und verwendeter Umgebungseinstellungen kann das Aussehen leicht abweichen. Die Funktionalitäten sollten davon nicht beeinflusst sein. 4.1 Anmerkungen zur Installation Die Installation unter Windows und Linux ist recht unproblematisch, es sollte nur immer zuerst die L A TEX-Umgebung installiert werden und anschließend der Texmaker. Unter Windows gibt es zwei Kleinigkeiten zu beachten: Zum einen ist es bei MikTex sinnvoll die aktuelle Version 2.6 zu verwenden, da sich scheinbar einige Pfade in der Distribution geändert wurden und es dementsprechend zu Problemen im Umgang mit Texmaker kommen kann. 4.2 Zusätzliche Programme Einige Features von Texmaker benötigen die Installation zusätzlicher Software, die aus verschiedenen Gründen nicht im Lieferumfang von Texmaker enthalten sind: Texmaker bietet die Option eine Rechtschreibprüfung durchzuführen. Die Rechtschreibprüfung basiert auf dem opensource Projekt aspell 2, was dementsprechend installiert sein muss. Eine weitere Funktionalität von Texmaker ist die automatische Erstellung von HTML-Seiten aus dem momentanen L A TEX-Code. Um diese Funktionalität nutzen zu können muss eine halbwegs aktuelle Version von ghostscript 3 installiert sein für Windows: 3 ghost/ 10

23 KAPITEL 4. TEXMAKER - L A TEX EDITOR Grundlegende Handhabungen Nach dem Start von Texmaker gelangt man sofort auf die Benutzeroberfläche und kann prinzipiell mit der Arbeit beginnen. Abbildung 4.1: Texmaker nach dem Start Auf der Linken Seite des Fensters befindet sich eine Liste von Sonderzeichen und mathematischen Symbolen, deren L A TEX-Befehl automatisch in das aktuelle Dokument eingefügt werden, wenn sie mit der linken Maustaste ausgewählt werden. Am unteren Bildschrimrand ist - wie bei den meisten IDEs üblich - das Fenster für Fehler- und Warnmeldungen während des Erstellens eines L A TEX-Dokumentes. Die große graue Fläche dient dem Erstellen des Dokuments. Am oberen Bildschrimrand befinden sich schließlich die Menüs und die diversen Schaltflächen für Schnellzugriffe Die Symbolleisten Auf den fünf Symbolleisten befinden sich beim Texmaker die wichtigsten Befehle. Jeder der Leisten ist einzeln abschaltbar, indem die rechte Maustaste gedrückt wird, während sich der Mauszeiger über eine der Leisten befindet. Es erschein ein kleines Menü (das sogenannte Kontextmenü), in dem die Symbolleisten de-/aktiviert werden können. Es sind im Folgenden nur die Symbolleisten erklärt, bei denen eine Erklärung nötig ist. Die Symbolleisten für File und Edit sind daher nicht mit aufgeführt.

24 KAPITEL 4. TEXMAKER - L A TEX EDITOR 12 Die Tools -Symbole Die Toolsymbole haben (von links nach rechts gelesen) die in der Liste aufgeführte Funktion. Abbildung 4.2: Symbolleiste Tools 1. Symbol zur Anzeige des log-files (wird beim Aufruf von L A TEX erzeugt) 2. Navigation zum vorherigen L A TEX-Fehler 3. Navigation zum nächsten L A TEX-Fehler 4. die QuickBuild Funktionalität (die Funktionsfolge ist im Menü einstellbar) 5. Symbol zur Erezugen des DVI durch Aufruf von L A TEX 6. Symbol zur Anzeige des DVI im entsprechenden Viewer 7. Symbol zur Erezugen eines PostScripts aus dem DVI 8. Symbol zur Anzeige des PostScripts im entsprechenden Viewer 9. Symbol zur Erezugen eines PDFs über PDFLaTeX 10. Symbol zur Anzeige des PDF im entsprechenden Viewer Die Format -Symbole Die Formatsymbole haben (von links nach rechts gelesen) die in der Liste aufgeführte Funktion. Abbildung 4.3: Symbolleiste Format 1. Einfügen von Kapitel, Abschnitten, Unterabschnitten usw. (Siehe 5.12) 2. Einfügen von Formatierungs- und Verweishilfen (Siehe Kapitel 5) 3. Schaltfläche zur Manipulation der Schriftgröße (Siehe Kapitel 6.3) 4. De-/Aktivierung des Fettdrucks (Siehe Kapitel 6.4) 5. De-/Aktivierung des Kursivdrucks (Siehe Kapitel 6.4) 6. De-/Aktivierung der Unterstriche (Siehe Kapitel 6.7) 7. Text an den linken Rand ausrichten (Siehe Kapitel 6.8) 8. Text zentriert ausrichten (Siehe Kapitel 6.8) 9. Text an den rechten Rand ausrichten (Siehe Kapitel 6.8) 10. Einfügen eines Zeilenumbruchs (Siehe Kapitel 6.1)

25 KAPITEL 4. TEXMAKER - L A TEX EDITOR 13 Die Math -Symbole Die Mathematiksymbole haben (von links nach rechts gelesen) die in der Liste aufgeführte Funktion. Die Bedeutungen und Funktionsweisen zu den Symbolen werden in Kapitel 9 erklärt. Abbildung 4.4: Symbolleiste Math 1. Einfügen der Symbole zum Start der Mathematikumgebung 2. Einfügen von tiefgestellten Formeln 3. Einfügen von hochgestellten Formeln 4. Einfügen eines Bruches 5. Einfügen eines umgekehrten Bruches 6. Einfügen des Wurzelsymbols 7. Einfügen eines linken Klammerteils 8. Einfügen eines rechten Klammerteils 4.4 Der Wizard Mit Hilfe des mitgelieferten Wizard können einfach und bequem komplexere Dokumenteninhalte in ein bereits göffnetes Dokument eingefügt werden. In jedem Fall wird der entsprechende L A TEX-Befehlssatz an der Stelle des Tastaturcourses eingefügt. Im Falle der Quick Start Funktion sollte ein komplett neues Dokumente verwendet werden. Im Folgenden werden nur die beiden Hilfsstellungen für die Erzeugung von Grundeinstellungen aufgeführt, nicht die für die Tabellen, Tabbings und Arrays. Grund dafür ist, dass es Sinnvoll ist, zunächst die genaue Funktionsweise dieser Elemente zu verstehen, bevor diese Hilfsfunktionen genutzt werden sollten - ihr Funktionsumfang ist zu statisch für die Möglichkeiten von L A TEX Quick Start Zum Erzeugen eines neuen Dokuments muss im Menüpunkt File New ausgewählt werden. Es wird nun im Editorfeld ein leeres Dokument angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt müsste der Benutzer eine Reihe von Grundformatierungen und -einstellungen vornehmen. Über den Menüpunkt Wizard Quick Start können einige dieser Grundeinstellungen automatisch vorgenommen werden. Es öffnet sich folgendes Fenster:

26 KAPITEL 4. TEXMAKER - L A TEX EDITOR 14 Abbildung 4.5: Quick Start Fenster Die Bedeutungen der einzelnen Elemente wird im nächsten Kapitel beschrieben. Um dem Kapitel vorwegzugreifen: Prinzipiell lassen sich über dieses Fenster leicht und komfortabel die gesamten Einstellungen vornehmen, wie etwa dem Seitenformat, der Dokumentklasse oder gewisser Zusatzparameter. Nach Bestätigung der OK -Taste werden die entsprechenden Zeilen in das Dokument eingefügt Quick Letter Soll ein Brief (nach amerikanischem Stil!) erzeugt werden, so sollte ebenfalls zunächst ein neues Dokument begonnen werden. Durch Wahl von Wizard Quick Letter wird ein Fenster für die Einstellungen des Briefes angezeigt: Abbildung 4.6: Quick Letter Fenster Über das Typeface kann die Schriftgröße im Brief festgelegt werden. Neben der Papiergröße gibt es noch eine Auswahl des Encodingd sowie die Option, ob in dem Brief mathematische Elemente erzeugt werden sollen. Nach Bestätigung der OK -Taste werden, wie beim Quick Start auch, die entsprechenden Zeilen in das Dokument eingefügt. Im Anschluss müssen nur die Parameter in den Befehlen durch die Daten für den Absender und dem Empfänger ersetzt werden.

27 Kapitel 5 Dokumentaufbau Zum Erstellen eines L A TEX-Dokuments müssen gewisse Dinge beachtet werden. Die Optionen und Einstellungsmöglichkeiten sind recht umfangreich. Dieses Kapitel beschäftigt sich mit den Grundelementen und Grundeinstellungen für ein umfangreiches Dokument. 5.1 Grundlegender Dokumentaufbau Der Grundlegende Aufbau eines L A TEX-Dokuments sieht aus wie folgt: \ documentclass {...} \ usepackage {...} \ begin { document } Text \ end { document } Listing 5.1: grundlegender Dokumentenaufbau An der ersten Stelle in einem L A TEX-Dokument muss zunächst die Dokumentenklasse für das Dokument bestimmt werden. Ein genaue Auflistung der möglichen Dokumentenklassen ist Kapitel 5.2 zu entnehmen. Als nächstes müssen Pakete eingebunden werden, die man verwenden möchte (siehe Kapitel 5.3). Nachfolgend können gewisse Definitionen und Deklarationen aufgeführt werden, die jedoch nicht zwingend notwendig sind. Im Laufe des vorliegenden Skripts wird mehrfach auf die einzelnen Einstellungsmöglichkeiten an dieser Stelle eingegangen werden. Abschließend wird die eigentliche document-umgebung geöffnet. Zwischen dem begin und dem end müssen alle Textelemente aufgeführt werden. 5.2 Dokumentenklassen & Optionen Die Dokumentklasse bestimmt das grundlegende Verhalten des Dokuments beim erzeugen durch L A TEX. Neben gewissen Grundeinstellungen, die durch die Dokumentklasse bestimmt werden gibt es auch eine gewisse Anzahl zusätzlicher Befehle, die ggf. durch diese Klasse neu zu Verfügung stehen. Grundlegend entspricht der documentclass-aufruf der allgemeinen L A TEX-Syntax: Listing 5.2: documentclass Syntax \ documentclass [ Optionen ]{ Klasse }[ Versions Datum ] 15

28 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Dokumentenklassen Nachfolgend zunächst eine Liste aller möglichen Dokumentenklassen, wie sie im Standardpaket enthalten sind. Erweiterungen ermöglichen ggf. zusätzliche Dokumentenklassen oder Optionen. articel Bei einem Artikel wird nicht zwischen geraden und ungeraden Seiten unterschieden. Bei der Gliederung kann man den Text Abschnitte und Unterabschnitte unterteilen. Eine Unterteilung in Kapitel ist nicht möglich. Die Artikelumgebung reicht für die meisten Arbeiten völlig aus und sollte meisten die Wahl der Dinge sein. book Beim book handelt es sich um die wohl komplexeste Dokumentenklasse. Die Gliederung ist in Kapiteln, Abschnitte und Unterabschnitte möglich. Zusätzlich werden die Seiten automatisch mit einer Kopf- und Fußzeile versehen. Schließlich unterscheidet die Buch-Klasse auch zwischen geraden und ungeraden Seiten. Diese Umgebung ist für die meisten Belange zu komplex, zumal normalerweise Dokumente nur Einseitig ausgedruckt werden. letter Die Briefklasse erzeugt automatisch einen Rahmen für einen Brief im amerikanischen Stil. Zum Ausfüllen der verschiedenen Briefelemente wie etwa dem Absender oder dem Empfänger stehen eine Reihe von zusätzlichen Befehlen zu Verfügung. Auf die Eigenheiten dieser Klasse wird im Rahmen dieses Skripts nicht eingegangen. ltxdoc, ltxguide, ltxnews Diese Dokumentenklassen sind nur für spezielle Anwendung im Rahmen der L A TEX 2ε. Da diese Erweiterung nicht Bestandteil des Skripts ist wird hier nicht weiter darauf eingegangen. minimal Diese Klasse ist eine Vorlage zum Erstellen einer eigenen Dokumentenklasse gedacht und sollte nicht als Dokument genutzt werden - es sei denn zu Testzwecken. Auf die Eigenheiten dieser Klasse wird im Rahmen dieses Skripts nicht eingegangen. proc Bei proc handelt es sich um eine Spezialklasse die für das Erstellen von Sitzungsprotokollen vorgesehen ist. Auf die Eigenheiten dieser Klasse wird im Rahmen dieses Skripts nicht eingegangen. report Die Dokumentklasse report ermöglicht neben einer Gliederung in Abschnitte und Unterabschnitte auch eine Unterteilung in Kapitel. Ähnlich wie der Artikel kann der Report nicht zwischen geraden und ungeraden Seiten unterscheiden. Der Report eignet sich hervorragend zur Erstellung von Studien- oder Diplomarbeiten. Das vorliegende Skript ist mit Hilfe dieser Klasse geschrieben worden. slides Mit slides können schnell und einfach mehrfarbige Folienvorlagen erstellt werden. Zum Erzeugen einer kompletten Präsentation ist diese Dokumentenklasse nicht geeignet. Auf die Eigenheiten dieser Klasse wird im Rahmen dieses Skripts nicht eingegangen Klassenoptionen Die nachfolgenden Optionen stehen für die meisten der oben beschriebenen Dokumentenklasse zu Verfügung. Die Optionen ermöglichen auf einfache Weise eine Liste zusätzlicher Eigenschaften der Seite zu manipulieren. Sind mehrere Optionen erwünscht, so können diese durch Komma voneinander getrennt werden. Als Optionen stehen dabei zu Verfügung: 10pt / 11pt / 12pt Diese Option legt die Standardschriftgröße innerhalb des Dokumentes fest. Wird diese Option nicht angegeben, so erstellt L A TEX das Dokument automatisch mit einer Schriftgröße von 10pt.

29 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU 17 final / draft Bei dieser Option ist final die Standardeinstellung. Die darft Option dient zum Debugging eines Dokument. Befindet sich beispielsweise innerhalb des Dokuments eine sogenannte Overfull hbox, so wird am rechten Rand ein dicker schwarzer Balken abgebildet. fleqn Durch diese Option wird das Verhalten von abgesetzten Formeln (siehe Kapitel 8) beeinflusst. Sie werden automatisch um einen eingestellten Wert eingerückt. leqno Durch diese Option werden die Formelnummern (siehe Kapitel 8) von der linken auf die rechte Seite verschoben. onecolumn / twocolumn Mit dieser Option können zweispaltige Seiten erstellt werden. Die Standardeinstellung ist onecolumn. Die Funktionsweise wird später in diese Kapitel genauer beschrieben. oneside / twoside Mit Hilfe dieser Option kann das Verhalten von geraden bzw. ungeraden Seiten in diesem Dokument verändert werden. So kann z.b. in der Book-Umgebung das erstellen von nur einseitigen Dokumenten ermöglicht werden. openbib Diese Option beeinflusst ein eventuell vorhandenes Literaturverzeichnis. Es wird damit gegenüber dem Standard in einer anderen Weise angezeigt. Genaueres dazu ist Kapitel 10 zu entnehmen. Zusätzlich ist es möglich das vorgesehene Papierformat über die Option zu bestimmen: Tabelle 5.1: Papierformate Optionsname Abmessungen a4paper 297 x 210 mm a5paper 210 x 148 mm b5paper 250 x 176 mm executivepaper 10.5 x 7.25 in letterpaper 11.0 x 8.50 in legalpaper 14.0 x 8.50 in 5.3 usepackage -Umgebung Mit Hilfe des Befehls usepackage können zusätzliche Befehlssätze oder Funktionen eingebunden werden. Neben den bei der L A TEX-Distribution enthaltenen Paketen können dadurch auch externe Pakete eingebunden werden. Die Syntax ist: Listing 5.3: usepackage Syntax \ usepackage [ Optionen ]{ Paket }[ Versions Datum ] Innerhalb des Dokumentenaufbaus müssen sich die usepackage-definitionen vor dem Beginn der Dokumentenumgebung in das Dokument eingebunden werden. Die Optionen sind von den jeweiligen Paketen abhängig. Sind mehrere Pakete erwünscht, so kann man diese entweder durch Komma separieren oder aber jeweils mit einem eigenen Befehl eingebunden werden. Sinnvolle Pakete sind bzgl. einer Diplom- oder Studienarbeiten:

30 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU 18 Tabelle 5.2: Nützliche Pakete Paketname Kurzbeschreibung amsfonts Einfügen von Fonts für mathematische Formeln - siehe auch Kapitel 9 amsmath Einfügen von zusätzliche Optionen für mathematische Formeln - siehe auch Kapitel 9 amssymb Einfügen von zusätzlichen Symbolen für mathematische Formeln - siehe auch Kapitel 9 color wird für das Einbinden farbiger Texte oder Tabellen benötigt - siehe auch Kapitel 12 epsfig benötigtes Paket zum Einbinden von.eps Graphiken - siehe auch Kapitel 8 float Zusatzpaket zur einfacheren Platzierung von Fließobjekten german Deutsche Spracherweiterung zum passenden Trennen von deutschen Worten graphicx benötigtes Paket zum Erstellen von Graphiken - siehe auch Kapitel 8 inputenc Paket für deutsche Symbole - siehe auch Kapitel 5.4 listings Zusatzpaket zum Einbinden von Quellcode - siehe auch Kapitel 13 pictex benötigtes Paket zum Einbinden von Graphiken - siehe auch Kapitel 8 Im Falle von inputenc muss man als Option angeben, um welches Betriebssystem es sich handelt, auf dem man momentan arbeitet. Zur Auswahl steht latin1 für Linux/UNIX, applemac für Mac-Systeme und ansinew für Windows. Eine sehr umfangreiche Liste von Paketen (mitsamt Downloadmöglichkeit) ist auf der Homepage des CTAN 1 (Comprehensive TeX Archive Network) zu finden. 5.4 Deutsche Umlaute Zur Verwendung von deutschen Umlauten in einem Dokument empfiehlt es sich das Paket inputenc einzubinden. Damit ist es möglich direkt die deutschen Umlaute zu verwenden. Will oder muss auf dieses Paket verzichtet werden, so wird es nötig dem gewünschten Umlaut ein Anführungszeichen vorzustellen. Somit würde beispielsweise ein A zu einem Ä oder ein o zu einem ö. Zum Erstellen eines ß müsste der Befehl \ss eingegeben werden. Wichtig : Bei der Verwendung von Linux oder UNIX kann es zu dem Fehler LaTeX Error: Command \textcurrency unavailable! kommen. Hervorgerufen wird dieser Fehler in den meisten Fällen dadurch, dass das Encoding des gespeicherten Quelldokuments zu dem in der Konsole bzw. dem Programm nicht übereinstimmt. In den meisten Fällen kann dieses umgangen werden, indem das Dokument statt als UTF8 als iso oder iso gespeichert wird. 1

31 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Seitenstil Mit dem pagestyle-befehl kann der grundlegende Seitenstil beeinflusst werden. Die Syntax lautet: \ pagestyle { Stil } Listing 5.4: pagestyle Syntax Als Parameter existieren: empty Mit dieser Parameter ist sowohl Kopf- als auch Fußzeile komplett leer. Es wird also auch keine Seitennummer aufgeführt. headings Mit diesem Parameter wird in der Kopfzeile sowohl eine Überschrift in Form des momentanen Kapitelnamens als auch die Seitenzahl aufgeführt. Gleichzeitig befinden sich keine Informationen in der Fußzeile myheadings Dieser Befehl setzt vorraus, dass der Benutzer selbstständig für das Aussehen der Kopfzeile sowie der Seitennummerierung sorgen. Die Funktionsweisen dafür sind Kapitel 5.6 bzw. 5.7 zu entnehmen. plain Dieser Parameter führt zu einem leeren Seitenkopf und einer zentrierten Seitennummer in der Fußzeile. Wird dieser Befehl nicht verwendet ist diese Einstellung Standard. 5.6 Kopfdeklaration Für die Deklaration der Kopfzeile gibt es zwei verschiedene Befehle. Ihre Anwendung ist davon abhängig, ob es sich um ein ein- oder zweiseitiges Dokument handelt. Bei einseitigen Dokumenten wird markright und bei zweiseitigen Dokumenten markboth verwendet: Listing 5.5: markright/markboth Syntax \ markright { Text auf der rechten Seite } \ markboth { Text auf der rechten Seite }{ Text auf der Linken Seite } Zur Erinnerung: In der Standardeinstellung wird beim Dokumententyp artikel und report ein einseitiges Dokument voraus gesetzt. 5.7 Seitennummerierung Bei Diplom- und Studienarbeiten ist es üblich, dass das Inhaltsverzeichnis anders nummeriert wird als die eigentliche Ausarbeitung. Zusätzlich beginnt der Ausarbeitungstext mit der Seitenzahl 1. Das Verhalten der Seitenzahlen kann jederzeit in der Dokument-Umgebung mit folgenden Befehlen geändert werden: \ pagenumbering { Nummerrierungsstil } \ setcounter { page }{ Seitenzahl } Listing 5.6: Seitennummerierungen setcounter erwartet eine ganze Zahl als zweiten Parameter - während der erste zwingend bei page bleiben muss. Die Angabe muss auch dann als ganze Zahl angegeben werden, wenn die Seitennummerierung in einem anderen Stil erfolgt. Bei pagenumbering kommen folgende Optionen zur Anwendung:

32 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU 20 Option alpha Alpha arabic roman Roman Tabelle 5.3: Nummerrierungsstile Kurzbeschreibung fortlaufende Kleinbuchstaben a-z fortlaufende Großbuchstaben A-Z normale Nummerierung (Standard!) Nummerierung in kleinen römischen Ziffern Nummerierung in großen römischen Ziffern 5.8 Zeilen- und Absatzabstände Die Abstände müssen im Dokumentenkopf, also vor Beginn der Dokument-Umgebung angegeben werden. Die Veränderung der Standardwerte erfolgt über den Befehl setlength und ist üblicherweise von der verwendeten Zeichengröße abhängig. Die Grüße ist zwingend als elastisches Maß (siehe 4.5.2) anzugeben. \ setlength { Befehl }{ Größe } Mögliche Befehle sind: Listing 5.7: Zeilen- und Absatzabstände \baselineskip Für Textteile wird der Abstand zwischen zwei Zeilen eines Absatzes mit diesem Befehl gesetzt. Dieser Wert immer abhängig vom momentanen, weshalb als Maßeinheit em oder ex zu verwenden ist. Zeichensatz. \parskip Mit diesem Befehl kann der Abstand zwischen zwei Absätzen bestimmt werden. \parindent Mit parident kann der Wert angegeben werden, mit dem die jeweils erste Zeile eines Absatzes eingerückt wird. Hier wird im Gegensatz zu den beiden anderen Befehlen ein festes Maß erwartet. Zusätzlich zu diesem Befehl ist es möglich den Basisabstand zwischen zwei Zeilen mit einem festen Wert zu multiplizieren. Der Wert kann als Gleitkommazahl angegeben werden und ist als Standardeinstellung auf 1.0 gesetzt. Listing 5.8: Zeilen- und Absatzabstände \ renewcommand {\ baselinestretch }{ Multiplikator } Die genaue Funktionsweise des renewcommand-befehls wird später in diesem Skript beschrieben.

33 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Seitendeklarationen Es gibt eine große Reihe von Einstellungsmöglichkeiten für die Abstände innerhalb eines Dokuments. Nachfolgender Skizze kann entnommen werden, um welchen Wert es sich handelt: \topmargin \headheight \headsep \topskip Kopfzeile erste Textzeile \textheight \oddsidemargin \evensidemargin \textwidth Fusszeile \footskip \paperheight \paperwidth Abbildung 5.1: Seitendeklarationen Die Seitendeklarationen erfolgen genau wie bei den Absatzeinstellungen (siehe oben) durch den Befehl setlength. Als Befehls-Parameter sind die Befehle entsprechend der obigen Darstellung einzufügen. Die Größen müssen immer als feste Werte angegeben werden Ein- und zweispaltige Seiten In gewissen Situationen kann es erwünscht sein, dass eine oder mehrere Seiten Zweispaltig dargestellt werden. Das Umschalten zwischen ein- und zweispaltige Seiten erfolgt über die Befehle \ twocolomn [ Text ] \ onecolumn Listing 5.9: Ein- und zweispaltige Seiten

34 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU 22 Der optionale Text bei twocolumn wird zentriert über beide Spalten geschrieben. Bei beiden Fällen wird beim Wechsel zwischen den verschieden Spaltenzahlen eine neue Seite angefangen Spezialseiten Es gibt eine Reihe von Spezialseiten, die einfach und schnell eingebunden werden können. Die jeweiligen Spezialseiten stellen eine eigene Umgebung dar und haben dementsprechend eigene Befehle zu Verfügung. Eventuelle auftretende automatisch generierte Überschriften werden immer in der Sprache gesetzt, die mittels usepackage angegeben wurde. Werden Zusatzpakete verwendet, so können ggf. weitere Spezialseiten verfügbar sein. Alle Inhaltsverzeichnisse werden in einer jeweils eigenen Datei gespeichert und erst während des Durchlaufs von L A TEX erstellt. Aus diesem Grund ist es notwendig vor der endgültigen Nutzung eines Dokumentes das Dokument zweifach zu erstellen: Beim ersten Durchlauf werden die Inhaltsverzeichnisse erstellt, beim zweiten werden sie in das Dokument aufgenommen Die Titelseite Eine eigene Titelseite - wie bei diesem Skript etwa - ist sehr leicht zu erstellen. Die Syntax lautet: Listing 5.10: Syntax für eine Titelseite \ begin { titlepage } \ title {\ LaTeX - Kurs } \ author { Björn Spichal \ thanks {204512} \\ org }} \ date { Bielefeld, den \ today } \ end { titlepage } \ maketitle Innerhalb der titlepage-umgebung können beliebige normale L A TEX-Befehle eingefügt werden, also auch Bilder oder Graphen. Die Spezialbefehle title, author, date und thanks sind selbsterklärend und können optional verwendet werden. Der Befehl today kann auch außerhalb dieser Umgebung genutzt werden und gibt in einem landestypischen Format das momentane Datum aus. Mit dem Befehl maketitle wird die Seite letztendlich erstellt. Anschließend kann der Befehl newpage eingebunden werden, um zu verhindern, dass ein ggf. folgendes Inhaltsverzeichnis direkt unter der Titelseite beginnt Das Abstract In vielen Situation wird ein Abstract - also eine Zusammenfassung - erwartet. Die abstract-umgebung kann bei Artikeln, Büchern und Berichten angewendet werden und wird automatisch an die entsprechende Stelle des Dokuments eingebunden. Um diese Seite von anderen Seiten abzuheben wird es, je nach Dokumentenklasse, abgehoben. \ begin { abstract } Zusammenfassung \ end { abstract } Listing 5.11: Die Abstract-Umgebung

35 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Das Inhaltsverzeichnis Ein gutes und genaues Inhaltsverzeichnis, in dem die jeweilige Seitenzahl immer zur Überschrift passen ist bei einer klassischen Textverarbeitung eine mühselige Sache. In L A TEX wird diese komplette Arbeit vom Befehl \ tableofcontents Listing 5.12: Das Inhaltsverzeichnis übernommen. Auch hier empfiehlt sich das Anhängen des newpage-befehls. Standardmäßig wird neben dem Kapitel auch die Abschnitte und Unterabschnitte aufgeführt. Soll die Auflistungstiefe verändert werden, so kommt der Befehl Listing 5.13: Auflistungstiefe bei Inhaltsverzeichnissen \ setcounter { tocdepth }{ Zahl } zum Einsatz. Die voreingestellte Auflistungstiefe hängt direkt von der verwendeten Dokumentenklasse ab (beim Report und Artikel ist es beispielsweise eine Tiefe von 3) Das Bildverzeichnis Werden Bilder eingefügt (siehe Kapitel 7), so können diese mitsamt ihres Namens automatisch in eine eigene Liste - dem Abbildungsverzeichnis - aufgenommen werden. \ listoffigures Listing 5.14: Das Bildverzeichnis Damit ein Bild aufgenommen werden kann muss es als sogenanntes Fließobjekt eingebunden werden und über eine caption-zeile verfügen. Details zum Vorgehen sind Kapitel 7 zu entnehmen Das Tabellenverzeichnis Eventuell vorhandene Tabellen können ebenfalls in ein separates Verzeichnis aufgenommen werden. Die Funktionsweise von Tabellen und die Art wie sie (also Fließobjekt) in das Verzeichnis aufgenommen werden können ist Kapitel 6 zu entnehmen. \ listoftables Listing 5.15: Das Tabellenverzeichnis Der Anhang Für den Anhang gibt es eine eigene Umgebung. Die Kapitel und Abschnitte die dem Anhang hinzugefügt werden sollen müssen innerhalb dieser Umgebung stehen. Beispielsweise: Listing 5.16: Der Anhang \ begin { appendix } \ section { Erster Anhangsteil } Text... \ end { appendix }

36 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU 24 Die Bedeutung des Befehls section und die Art und Weise wie weitere Gliederungen vorgenommen werden können, kann dem nachfolgenden Kapitel entnommen werden Textgliederung Jede Gliederungstiefe muss über einen Namen verfügen, der diese Identifiziert. Der Name wird auch automatisch in ein eventuell vorhandenes Inhaltsverzeichnis aufgenommen. Der Allgemeine Aufbau ist: \ Gliederungsbefehl [ Kurzform ]{ Name } Listing 5.17: Das Tabellenverzeichnis In Nachfolgender Liste sind alle Gliederungsbefehle nach ihrer Gliederungstiefe aufgeführt. Will man die Auflistungstiefe im Inhaltsverzeichnis verändern, so muss die gewünschte Gliederungstiefe bekannt sein. chapter Ein Kapitel kann nur bei Texten der Dokumentenklassen report oder book verwendet werden. In diesem Fällen ist das Kapitel von elementarer Bedeutung, wird eine Abschnitt oder ein Unterabschnitt vor dem ersten Kapitel aufgeführt, so wird dieses mit der Ziffer 0.x versehen. section Die Sektion - oder auch Abschnitt - ist die beim article die oberste Gliederungstiefe und wird bildet die erste Nummer in dieser Umgebung. Beim report oder book ist es entsprechend die zweite Nummer. subsection Ein Unterabschnitt ist die nächst logische Gliederungstiefe. subsubsection Die Unter-Unterabschnitte werden standardmäßig weder beim report, book noch beim article mit ins Inhaltsverzeichnis aufgenommen und erhalten dementsprechend keine Nummer. paragraph Der Paragraph wird in keiner Dokumentenklasse standardmäßig mit ins Inhaltsverzeichnis aufgenommen. subparagraph Der Unterparagraph wird in keiner Dokumentenklasse standardmäßig mit ins Inhaltsverzeichnis aufgenommen Seitenumbruch Der Befehl zum Seitenumbruch ist bereits weiter oben in diesem Skript verwendet worden. Neben dem normalen Seitenwechsel mittels \ newpage Listing 5.18: Seitenumbruch existiert noch der Befehl: \ clearpage Listing 5.19: Seitenumbruch bei Bildern und Tabellen Bei clearpage wird für eine Tabelle oder ein Bild eine komplett leere Seite reserviert und verwendet. Der Befehl kann also nur unmittelbar vor einer Tabelle oder einem Bild stehen.

37 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Der input -Befehl Im Normalfall befinden sich alle Steuerungszeichen sowie der gesamte Text in einem L A TEX-Dokument. Im Falle einer Diplom- oder Studienarbeit kann dieser Text hunderte von Zeilen umfassen und macht somit das Arbeiten mit der Dokument extrem unübersichtlich. Aus diesem Grund ist es möglich externe Textdokumente direkt in das Hauptdokument einzubinden. Dieses erfolgt mit dem Befehl: \ input { Dokumentname } Listing 5.20: input-befehl Der Dokumentname muss ggf. auch den relativen Pfad zum Dokument enthalten. Es muss beim Einbinden sicher gestellt werden, dass sich keine Definitionen oder Einstellungen wiedersprechen oder wiederholen Flußobjekte Bei der Verwendung für Inhaltsverzeichnisse für Bilder und Tabellen wird vorrausgesetzt, dass diese als Flußobjekte eingebunden worden sind. Nur ein Flußobjekt kann mit einer sogenannten caption versehen werden, die den Eintrag in ein Verzeichnis ermöglicht. Da weder Tabellen von die Graphikumgebung in ihrer Grundversion als Flußobjekte eingebunden werden muss eine spezielle Syntax verwendet werden. Die jeweilige genauen Befehle sind später in diesem Skript zu finden. Ein Fluobjekt ist ein Objekt, dass im Text plaziert wird, bei dem aber der angegebene Ort nicht zwangsläufig dort sein muss, wo man es anlegt. Durch die Verwendung des Paketes float besteht die Möglichkeit als Option für die Positionierung ein großes H zu verwenden. Diese Option erzwingt die Position der Tabelle exakt an der Stelle, wo sie erstellt wurde. Ganz allgemein wird dein Flußobjekt in einer eigenen Umgebung eingebettet: Listing 5.21: Flußobjekte \ begin { Flußobjektbefehl }[ Positionierung ] Inhalte \ end { Flußobjektbefehl } Wie bereits erwähnt sind die Flußobjektbefehle im späteren Verlauf dieses Skriptes an einer geeigneten Stelle zu finden. Aufgeführt wird diese grundlegende Befehlssyntax an dieser Stelle, da die Parameter für die Positionierung immer identisch sind: Tabelle 5.4: Flußobjektpositionierung Option Positionierung h Positionierung an dieser Stelle (here) t Positionierung am oberen Seitenrand (top) b Positionierung am unteren Seitenrand (bottom) p Positionierung auf eine spezielle Seite, auf der sich nur Flußobjekte befinden (page)! zwingt die Positionierung einzuhalten - setzt sich über den Seitenstil hinweg H zuverlässiger Weg der exakten Positionierung (benötigt das Paket float)

38 KAPITEL 5. DOKUMENTAUFBAU Textbezüge Bei Studien- und Diplomarbeiten kommt es häufiger vor, dass Bezug auf eine spezielle Tabelle, ein Bild oder ein Kapitel genommen werden muss. Die Arbeit der Verwaltung und Ordnung der Verweise kann an L A TEX überantwortet werden. Um dieses zu tun muss zunächst eine unsichtbare Markierung mit Hilfe des Befehls \ label { Markierung } Listing 5.22: Textbezüge: label eingefügt werden. Dieser Befehl ist in seiner Verwendung mit dem Anchor bei HTML vergleichbar. An einer beliebigen anderen Stelle im Text kann auf die Seite mit dem Label verwiesen werden, indem der Befehl \ pageref { Markierung } Listing 5.23: Textbezüge: pageref verwendet wird. Soll auf ein Bild, eine Formel oder eine Tabelle verwiesen werden, so muss sich der oben erwähnte label-befehl innerhalb der entsprechenden Umgebung befinden. Ist dieses erfolgt, so kann mittels des Befehls \ ref { Markierung } Listing 5.24: Textbezüge: ref darauf verwiesen werden. In diesem Fall wird als Verweis die Bezeichnung der Gleichung, des Bildes oder der Tabelle ausgegeben.

39 Kapitel 6 Textformatierungen Beim Erstellen von Dokumenten wird der gesamte Text im sogenannten Blocksatz gefasst. Zur besseren Erfüllung des Designs bricht L A TEX dabei automatisch Worte um. Vorraussetzung dafür ist, dass das deutsche Sprachpaket genutzt wird. 6.1 Zeilenumbrüche Beim Schreiben eines L A TEX-Dokuments eingefügt Zeilenumbrüche mit Hilfe des Return-Taste führen bei L A TEX zu keinem Zeilenumbruch in der Ausgabe. Das Verhalten von L A TEX ist hierbei also mit dem von HTML zu vergleichen, wo ein das < br/ >-Tag eingebunden werden muss um einen Zeilenumbruch im Browser zu erreichen 1. Bei L A TEX gibt es prinzipiell vier mögliche Befehle zum Zeilenumbruch: \\[ Abstand ] \\*[ Abstand ] \ newline \ linebreak [ Zeilenzahl ] Listing 6.1: Zeilenumbruch Bei der einfachsten Form - den beiden \ - kann ein Abstand angegeben werden, der zu einem Absatz in Höhe des angegebenen Abstands führt. Die Version mit dem Stern arbeitet genauso wie die Version ohne - mit einem Unterschied: Kommt es zwischenzeitig zu einem Seitenumbruch, so wird auf der neuen Seite automatisch nur eine freie Zeile eingefügt. Bei newline handelt es sich um den selben Befehl wie \\ ohne den optionalen Abstand. Bei linebreak kann eine Anzahl von freien Zeilen angegeben werden. 1 mit Ausnahme beim < pre >-Tag 27

40 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN Abstände Es gibt zwei Arten von Abständen bei Texten und Objekten: Den horizontalen (hspace oder hfill) und den vertikalen (vspace). \ vspace { Abstand } \ vspace *{ Abstand } \ hfill \ hspace { Abstand } Listing 6.2: Abstände In allen drei Fällen muss der gewünschte Abstand in geschweiften Klammern angegeben werden. vspace sorgt dafür, dass der freiwerdende Platz sich nicht auf eine eventuell folgende Seite überträgt, sondern dort nur eine leere Zeile einfügt. hfill füllt eine Zeile passend mit Leerzeichen auf - also variabel. 6.3 Schriftgröße Schriftgrößen sind bei L A TEX wie ein Zustandsautomat zu betrachten. Wird einer der nachfolgenden 10 Größeneinteilungen als Befehl aufgerufen, so wird ab sofort jeglicher Text in dieser Größe geschrieben, bis er durch einen anderen Befehl aufgehoben wird. Tabelle 6.1: Schriftgrößen Schriftgrößen \tiny winzig \large groß \scriptsize sehr klein \Large größer \footnotesize Fußnotengröße \LARGE noch größer \small klein \huge riesig \normalsize Normalgröße \Huge gigantisch Neben den oben aufgeführten \-Befehlen können die Größenangaben auch als eigene Umgebung genutzt werden. Als Umgebungsbezeichner muss dabei der Befehl aus der obigen Tabelle ohne das \ genutzt werden.

41 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN Zeichensatzattribute Genau wie bei den Schriftgrößen auch sind auch Zeichensatzfamilie und Zeichensatzform eine Art Zustandsautomat. Damit wird ein alter Befehl durch einen neuen aufgehoben, der vom selben Typ ist. Tabelle 6.2: Zeichensatzattribute Schriftfamilien \rmfamily Roman-Schriftsatz \ttfamily \sffamily \itshape \slshape \scshape \upshape \bfseries \mdseries Schreibmaschienenschrift seriefenlose Schrift Schriftform kursive Schrift geneigte Schrift Schrift in Großbuchstaben Aufheben einer der oberen Befehle Schriftserie Fettdrucks Aufheben des Fettdrucks Soll in einem einzelnen Satz nur ein bestimmtes Wort andersartig geschrieben werden, so gibt es für diesen Zweck auch den folgenden Befehlssatz: Listing 6.3: Zeichensatzattribute Familie : \ textrm { Text } \ texttt { Text } \ textsf { Text } Form : \ textit { Text } \ textsl { Text } \ textsc { Text } \ textup { Text } Serie : \ textbf { Text } \ textmd { Text } Standard : \ textnormal { Text } Dazu ein kleines Beispiel: Ergebnis: Beispieltext mit \ textbf { fettdruck }- Elementen. Beispieltext mit fettdruck-elementen. 6.5 Anmerkungen zu L A TEX 2.09 In älteren L A TEX-Versionen gab es zweistellige Befehle für den Wechsel zwischen verschiedenen Schriftbildern und -typen. Dieser Befehlssatz kann noch heute verwendet werden und wird nicht entfernt werden. Bei dieser Form von Schriftbildwechsel handelt es sich wieder um einen Zustandsautomaten, wobei \rm immer alle anderen Befehle aufhebt. Es gibt: Tabelle 6.3: Zeichensatzattribute \bf Bold Face \it Italic \sc Small Caps \tt Typewriter \sl Slanted \sf Sans Serif \rm Roman (Standardschriftsatz ohne Formatierungen)

42 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN Zusätzliche Schriften Zusätzliche Schriften, die dem System des Computer bekannt sind, können L A TEX bekannt gemacht werden, dafür sind die folgenden Befehle verantwortlich: Listing 6.4: Zusätzliche Schriften \ newfont {\ Schriftbefehl }{ Name [ scaled Skalierung ]} \ newfont {\ Schriftbefehl }{ Name [ at Größe ]} Im Anhang ist eine Liste aller erlaubten Namen vorhanden, die TEX bzw. L A TEX kennen. Es empfiehlt sich diese Deklaration im Dokumentenkopf direkt unter den usepackage-anweisungen einzubinden. Dazu ein kleines Beispiel: Ergebnis: \ newfont {\ Dunhill }{ cmdunh 10 at 12 pt}... \ Dunhill Ein Beispiel im Dunhill - Schriftsatz! 6.7 Unterstrichener Text Ein Beispiel im Dunhill-Schriftsatz! Soll ein Text unterstrichen dargestelle werden, so muss dieses mit dem folgenden Befehl erfolgen: \ underline { Text } Listing 6.5: unterstrichener Text 6.8 Textausrichtungen Die Standardausrichtung bei L A TEX ist der Blocksatz. Neben dieser in Büchern üblichen Einstellung kann das Setzen des Textes auch in andere Formen gebracht werden Zentrierter Text Für zentrierten Text gibt es eine eigene Umgebung: \ begin { center } zentrierter \ end { center } Text Listing 6.6: Zentrierter Text Wichtig zu wissen ist, dass dieser Befehl auch Bilder und Tabellen, die nicht als Flußobjekt eingebunden wurden, ebenfalls zentriert.

43 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN Einseitig bündiger Text Für einseitig bündige Text (also rechts- bzw. linksbündig) gibt es zwei weitere Umgebungen: Listing 6.7: Einseitig bündiger Text \ begin { flushleft } einseitig linksbündiger Text \ end { flushleft } \ begin { flushright } einseitig rechtsbündiger Text \ end { flushright } Eingerückter Text Eingerückten Text erreicht man über \ begin { quote } eingerückter \ end { quote } \ begin { quotation } Text \ end { quotation } Listing 6.8: Eingerückter Text Text In beiden Fällen wird der Text beidseitig gleich weit eingerückt. Der Unterschied liegt in der Form der Absätze. Die erste Zeile eines Absatzes bei quote wird nicht eingerückt, bei quotation schon. 6.9 Linien und Punktlinien Soll in einem Text eine Linie oder Punktlinie vorhanden sein, auf der später im Ausdruck handschriftlich etwas eingefügt werden soll, etwa bei einer Umfrage, so benötigt man die Befehle \ dotfill \ hrulefill Listing 6.9: Linien und Punktlinien Am besten zu sehen ist die Wirkung anhand eines kleinen Beispiels: Punktlinie : \ dotfill \ hfill Linie : \ hrulefill Ergebnis: Punktlinie: Linie: 6.10 Aufzählungen Aufzählung stelle eine eigene Umgebung dar. Der Name der jeweiligen Umgebung ist abhängig von der gewünschten Funktionsweise. Jedes aufgezählte Element in einer Aufzählung wird mit item angegeben.

44 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN 32 \ begin { itemize } \ item Text \ item Text \ end { itemize } \ begin { enumerate } \ item Text \ item Text \ end { enumerate } \ begin { description } \ item [ Name ] Text \ item [ Name ] Text \ end { description } Listing 6.10: Aufzählungen Bei itemize werden Kugeln als Aufzählungszeichen verwendet. enumerate führt zu einer durchnummerierten Auflistung, die bei 1 zu zählen anfängt. Bei description wird anstelle eines Aufzählungszeichens der dick gedruckte Name als Marker verwendet. Die Aufzählungen lassen sich nach blieben Schachteln, indem innerhalb einer Umgebung eine weitere geöffnet wird Rahmen & Boxen Eine Box ist lediglich ein zusätzliches Feld, in dem Text stehen kann. Eine Box in einem Text macht wenig Sinn, da er sich nicht vom restliche Text abhebt. In gewissen anderen Situationen - etwa als Beschreibung in einer mathematischen Formel - hingegen ist dies die einzige Möglichkeit Text einzubinden. Ein Rahmen ist eine Box, die von einer durchgezogenen Linie eingefasst wird. Es gibt insgesamt vier verschiedene Befehle, die einen Rahmen bzw. eine Box erzeugen: Listing 6.11: Rahmen & Boxen \ mbox { Text } \ fbox { Text } \ makebox [ Breite ][ Textposition ]{ Text } \ framebox [ Breite ][ Textposition ]{ Text } Die obersten beiden Befehle erzeugen eine Box (im Fall von fbox mit Rahmen), die den angegebenen Text komplett umhüllt. Bei den beiden unteren (im Fall von framebox abermals mit Rahmen) wird ein Rahmen mit der angegeben Breite erschaffen. Der Text wird dabei in Abhängigkeit vom gewählten Parameter innerhalb der Box positioniert. Als Optionen für die Textposition stehen dabei zu Verfügung: Tabelle 6.4: Textposition innerhalb einer Box Option Ausrichtung innerhalb der Box l linksbündig ausgerichtet r rechtsbündig ausgerichtet s im Blocksatz (also ausfüllend) Wird die Textposition weggelassen, so wird der Text innerhalb der Box zentriert Vertikal verschobene Boxen Soll eine Box über mehrere Zeilen gehen oder zwischen zwei Zeilen liegen, so kann man dieses über den Befehl raisebox erreichen:

45 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN 33 Listing 6.12: Raisebox \ raisebox { Wert }[ Oberlänge ][ Unterlänge ]{ Text } Der Befehl erzeugt eine mbox, die um den angegeben Wert nach oben (für positive Werte) bzw. unten(für negative Werte) verschoben ist. Mit Oberlänge und Unterlänge kann man den Wert angeben, um den die Box über die Grundlinie hinaus stehen soll. Es ist üblich die Angaben in ex anzugeben, also in Relation zu der momentan verwendeten Schriftgröße. Ergebnis: L\ raisebox {1 ex }{A}T\ raisebox { -1 ex }{E}X L A T E X Diese Form einer Box ist insbesondere in Zusammenhang mit Tabellen von großer Bedeutung. Ein entsprechendes Beispiel mit kurzer Erklärung ist im entsprechenden Kapitel später in diesem Skript zu finden Absatzboxen Eine Absatzbox ist eine Box, die mitsamt Zeilenumbrüchen über mehrere Zeilen gehen. Sie werden mit Listing 6.13: Absatzboxen \ parbox [ Position ][ Höhe ][ Textpositionierung ]{ Breite }{ Text } erzeugt. Die Box hat die angegebene Höhe und Breite und zeigt den entsprechenden Text an. Über die Position kann die Ausrichtung der Box bezüglich der momentanen Textzeile gesteuert werden. Wird kein Parameter angegeben, so wird die Box vertikal zentriert. Der Parameter b richtet die Box an der untersten Zeile und der Parameter t an der obersten Zeile der Box aus. Über die Textpositionierung kann festgelegt werden, wie der Text innerhalb der Box ausgerichtet ist. Als Optionen stehen dabei zur Auswahl: Tabelle 6.5: Textposition innerhalb einer Absatzboxen Option Textposition t Ausrichtung am oberen Rand b Ausrichtung am oberen Rand c vertikal zentriert s vertikaler Blocksatz 6.12 Fußnoten Fußnoten werden innerhalb des laufenden Textes definiert und zuverlässig am Seitenende auf dem sich die Fußnote befindet platziert. Als Befehl wird dafür \ footnote { Text } Listing 6.14: Fußnoten

46 KAPITEL 6. TEXTFORMATIERUNGEN 34 verwendet.die Zählung von Fußnoten beginnt in jedem neuen Kapitel wieder bei 1, eine Obergrenze für die maximale Anzahl von verwendeten Fußnoten gibt es nicht Randnotizen In Büchern sieht man häufig Randnotizen, also Text oder Bilder am Seitenrand. In L A TEX wird das über den Befehl \ marginpar { Text } Listing 6.15: Randnotizen erreicht. Genau wie bei den Fußnoten auch muss die Randnotiz an der Stelle in den laufenden Text eingebunden werden, an der sie später im Dokument stehen soll.

47 Kapitel 7 Tabellen Tabellen sind in L A TEX eine recht umfangreiche Thematik. Es gibt eine recht große Anzahl von Optionen und Parametern aber auch eine ganze Reihe von Dingen zu beachten. Nach einer gewissen Eingewöhnungszeit werden Tabellen jedoch kein Problem darstellen. 7.1 Grundlegender Aufbau Für eine Tabelle existiert erwartungsgemäß eine eigene Umgebung. Es gibt dabei zwei Möglichkeiten des Aufrufes: Listing 7.1: Tabellensyntax \ begin { tabular }[ Positionierung ]{ Spaltenlayout } Zeilen \ end { tabular } \ begin { tabular *}{ Breite }[ Positionierung ]{ Spaltenlayout } Zeilen \ end { tabular } Bei der normalen Tabelle wird die Tabellenbreit dem benötigten Platz des Inhaltes angepasst, während bei tabular eine feste Größe vorgegeben wird. Bei der Positionierung stehen t und b als Parameter zu Auswahl. Bei t wird die oberste Tabellenzeile als Ausrichtung auf die laufende Umgebung genutzt. Bei b wird die unterste Tabellenzeile verwendet. Das Spaltenlayout ist eine Aneinanderkettung von Spaltenformatierungszeichen, die jeweils eine gewisse Breite haben können. Zusätzlich kann angeben werden, ob und an welcher Stelle ein vertikaler Strich gesetzt werden soll: 35

48 KAPITEL 7. TABELLEN 36 Zeichen l r c p{breite} Tabelle 7.1: Spaltenlayout von Tabellen Verhalten / Bedeutung fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird linksbündig dargestellt fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird rechtsbündig dargestellt fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird zentriert dargestellt fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt befindet sich im Blocksatz und wird nach Breite automatisch umgebrochen *{Anzahl}{Layout} fügt Anzahl Spalten mit dem entsprechenden Layout ein - *{3}{l } ist somit gleichbedeutend mit l l l erzeugt keine Spalte sondern einen vertikalen Strich erzeugt keine Spalte sondern zwei dicht beieinander liegende vertikalen erzeugt keine Spalte - sorgt dafür, dass zwischen den beiden Spalten links und rechts dieses Befehls in jeder Zeile der angegebene Text eingebunden wird Beim Schreiben einer Zeile sind einige Dinge zu beachten: Zum Eeinen müssen alle Zellen durch ein & voneinander getrennt werden, zum Anderen erwartet L A TEX nach der letzten Zelle der Tabelle das Zeilenendzeichen \\. Verfügt eine Tabelle über fünf Spalten, so muss in jeder Zeile das & vier mal auftauchen und das \\ einmal (am Ende). Zusätzlich gibt es folgende Befehle für Zeilen Listing 7.2: Zeilenbefehle \ hline \ cline {n-m} \ multicolumn { Anzahl }{ Spaltenlayout }{ Text } \ vline \ tabularnewline [ Abstand ] mit den folgenden Bedeutungen: hline Dieser Befehl muss nach eine Zeilenendzeichen stehen und sorgt für eien horizonzalen Strich zwischen den beiden Zeilen (also der aktuellen und der nachfolgenden). Einzige Ausnahme der Regel ist, dass dieser Befehl auch unmittelbar hinter dem Spaltenlayout der Tabelle stehen darf. Wird der Befehl mehrfach angegebene, so werden mehrer eng aneinander liegende horizontale Linien gezeichnet. cline Sollen nur einige Zellen zwischen zwei Zeilen voneinander getrennt werden, so muss dieser Befehl benutzt werden. Er erzeugt einen horizontalen Strich zwischen dem linken Rank der n-ten und dem rechte Rand der m-ten Spalte. Dieser Befehl darf genau wie der hline nur direkt hinter einem Zeilenendzeichen oder direkt nach dem Spaltenlayout der Tabelle stehen. multicolumn Mit Hilfe dieses Befehls kann eine neue Zelle erzeugt werden, die über die nächsten Anzahl Zellen hinweg geht. Als Spaltenlayout für diese Zelle wird die bei dem Befehl angegebene Version verwendet. Der Befehl darf nur anstelle eine Zelleninhaltes stehen. vline An der Positon dieses Befehls wird ein vertikaler Strich erzeugt, der über die komplette Zeilenhöhe geht. tabularnewline Dieser Befehl kann alternativ zum \\ genutzt werden.

49 KAPITEL 7. TABELLEN 37 Als abschließende Anmerkung sein vermekt, dass mit der center-umgebung eine Tabelle zentriert ausgegeben werden. Ergebnis: Listing 7.3: Beispiel für eine Tabelle \ begin { tabular }{ {:} c p{4 cm } rl } \ hline 1 & 2 & Text & a & b \\ \ hline \ hline 2 & 3 & Text & b & c \\ \ hline \ multicolumn {5}{ c }{ komplette Zeile } \\ \ hline 3 & 4 & Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text & c & d \\ \ hline \ end { tabular } Tabelle 7.2: Beispiel für eine Tabelle 1:2 Text a b 2:3 Text b c komplette Zeile 3:4 Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text c d 7.2 Flußobjekte bei Tabellen Soll eine Tabelle in ein Tabellenverzeichnis aufgenommen werden, so muss in die entsprechende Flußobjekt-Umgebung aufgenommen werden: Listing 7.4: Flußobjekte bei Tabellen \ begin { table }[H] \ begin { center } \ caption { Titel } \ begin { tabular }[ Positionierung ]{ Spaltenlayout } Zeilen \ end { tabular } \ end { center } \ end { table } Der in der caption angegebene Titel wird automatisch über der Tabelle angezeigt. Die Anzeige erfolgt auch dann, wenn kein Tabellenverzeichnis vorhanden ist. 7.3 Mehrzeilige Zellen Mit Hilfe der in Kapitel vorgestellten raisebox ist es in der Tabellenumgebung möglich, ein Zelle zu erschaffen, die über mehrere Zeilen geht: \ raisebox { Wert }[ Oberlänge ][ Unterlänge ]{ Text }

50 KAPITEL 7. TABELLEN 38 Eine allgemeinere Beschreibung des Befehls ist dem oben erwähnten Kapitel zu entnehmen. An dieser Stelle soll ein kleines Beispiel als Verdeutlichung dienen: Ergebnis: Listing 7.5: Mehrzeilige Zellen \ begin { tabular }{ c c c }\ hline Text 1 & Text 2 & Text 3 \\ \ hline Text 4 & & Text 5 \\ \ cline {1-1} \ cline {3-3} Text 6 & & Text 7 \\ \ cline {1-1} \ cline {3-3} Text 8 & \ raisebox {2.5 ex }[ -2.5 ex ]{ mehrzellig } & Text 9 \\ \ hline \ end { tabular } Tabelle 7.3: Mehrzeilige Zellen - Beispieltabelle Text 1 Text 2 Text 3 Text 4 Text 5 Text 6 mehrzellig Text 7 Text 8 Text 9 Für die Angabe des Wertes und der Oberlänge kann der Zahlwert wie folgt berechnet werden: (Anzahl der überbrückten Zeile)ex 0.5ex Ob bei der Oberlänge ein Minuszeichen vorgestellt werden muss hängt von der Richtung ab. Befinden sich die zu überdeckenden Zellen oberhalb der aktuellen Zellen muss ein Minuszeichen vorran gestellt werden, sonst nicht. 7.4 Zeilenhöhe In L A TEX existiert kein gesonderter Befehl, um die Höhe einer Zeile festzulegen. Der Einfachste Weg die Höhe dennoch zu beeinflussen ist die Verwendung von senkrechten, transparenten Strichen: Listing 7.6: Zeilenhöhe mit rule \ rule [ Unterlinie ]{ Breite }{ Gesamthöhe } Mit Unterlinie ist der Ursprung der Linie unterhalb der Führungslinie des Textes gemeint. Die Gesamthöhe bestimmt die tatsähliche höhe der Spalte. Die Breite des Striches sollte auf 0mm gesetzt werden. Eine entsprechende Anwendung sähe somit aus wie folgt: Test Bei diesem Beispiel wurde für die Unterlinie ein Wert von -3mm, für Breite 0mm und für die Gesamthöhe 8mm gewählt. Der Text ist in der Standardgröße belassen worden, und lediglich fett gedruckt.

51 Kapitel 8 Bilder einfügen und erstellen Prinzipiell liefert L A TEX die Möglichkeit Bilder zu erzeugen. Das manuelle Erstellen solcher Bilder ist jedoch recht umfangreich und mitunter recht schwer zu handhaben. Aus diesem Grund gibt es zusätzlich die Möglichkeit fertige Bilder aus externen Quellen einzubinden. 8.1 Bilder erzeugen Zum Erzeugen eigener Bilder innerhalb der L A TEX-Quellcodes wird das Paket pictex benötigt. Hier zu Beginn ein kleines Beispiel: Abbildung 8.1: Erstes Beispiel Bei pictex gibt es zum Einen die Möglichkeit Bilde mittels gewisser Primitiver 1 zu Zeichnen, oder zum Anderen eine eher mathematische Funktionsweise zu verwenden. Die beiden Möglichkeiten können zwar gemischt werden, sollen hier aber dennoch getrennt voneinander beschrieben werden. Im Allgemeinen können beide Funktionsweisen innerhalb der picture-umgebung genutzt werden. Zu einer vollständigen picture-umgebung gehören: Listing 8.1: picture-umgebung \ setlength {\ unitlength }{ Maßeinheit } \ begin { picture }(x- Dimension, y- Dimension ) Befehle \ end { picture } Zunächst muss einmal im Dokument festgelegt werden, welche Maßeinheiten pro Einheit innerhalb der picture-umgebung genutzt werden sollen. Anschließend wird dieser Wert für jedes neu erschaffene Bild genutzt, bis es zum Aufruf des selben Befehls mit einem anderen Parameter überschrieben wird. 1 Primitive sind die in LATEX vordefinierten Basisobjekte, die zum Zeichnen eines Bildes genutzt werden können. 39

52 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 40 Bei Betrachtung des Aufrufs der picture-umgebung ist eine Ausnahme von der L A TEX-Syntexstruktur zu erkennen. Die Dimensionen des geplanten Bildes müssen in runden Klammern geschrieben werden. Wichtig ist, dass diese Dimensionsangaben in ganzen Zahlen erfolgen müssen. Im gesamten Kapitel stellen runde Klammern eine verpflichtenden Parameter dar Allgemeine Positionierungsbefehle Um ein Bildelement erzeugen zu können muss es mit Hilfe eines Befehls auf der definierten Zeichenfläche platziert werden. Dem Benutzter stehen dabei zwei verschiedene Befehle zu Verfügung: Listing 8.2: Positionierungsbefehle \ put (x- Koordinate, y- Koordinate ){ Objektdefinition } \ multiput (x- Koord., y- Koord.){x- Inkr., y- Inkr.}{ Anzahl }{ Objektdefinition } Mit Hilfe der x-/y-koordinaten wird der Ursprung des zu zeichnenden Objekt bestimmt. Die Angabe kann dabei in Gleitkommazahlen erfolgen. Die Definition des Objektursprungs ist von dem Objekt selbst abhängig und kann im Allgemeinen nicht verändert werden. Die Objektdefinitionen der Primitiven werden im nächsten Abschnitt behandelt. Wird der multiput-befehl verwendet müssen zusätzlich die Anzahl der zu zeichnenden Objekte angegeben werden. Das jeweils nächste Objekt wird dabei um die bei den x-/y-ikrementen angegebenen Werte verschoben. Alle Parameterwerte der beiden Befehle können als Gleitkommazahlen angegeben werden Primitive Objekte Alle in diesem Abschnitt beschriebenen Befehle müssen als Befehle mitsamt der kompletten Syntax im put- bzw. multiput-befehl verwendet werden. Bezier-Kurven Eine Bezier-Kurve besteht nach Bezier ( ) bei n Segementen aus n + 1 Punkten und kann rekusiv beschrieben werden. An dieser Stelle soll die Herleitung der Bezierkurve inkulsive Bernsteinpolynom wegfallen. Wichtig sind eher die Unterschiede zu der L A TEX-Bezier-Kurve: In L A TEX besteht eine Bezier-Kurve immer aus drei Punkten und kann mit folgendem Befehl ausserhalb des put-befehls erstellt werden: Listing 8.3: Bezier-Kurven \ qbezier [ Punktzahl ](Xa,Ya )(Xb,Yb )(Xc,Yc) Mittels dieses Befehls wird eine Kurve durch die Punkte A = (x a, y a ) und C = (x c, y c ) gezeichnet. Die Bildkoordinate B = (x b, y B ) dient als Kontrollpunkt und bestimmt das Maß der Krümmung der Kurve. Wird der optionale Parameter Punktzahl verwendet, so wird anstelle einer durchgezogenen Linie eine Reihe von Punktzahl +1 Punkten gezeichnet. B = (10, 20) C = (40, 20) A = (10, 0) Abbildung 8.2: Bezier-Kurven Beispiel

53 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 41 Das oben aufgeführte Beispiel (ohne die Textelemente) wurde mit folgenden Befehlen erzeugt: Listing 8.4: Bezier-Kurven Beispiel \ setlength {\ unitlength }{1 mm} \ begin { picture }(50,25) \ qbezier (10,0)(10,20)(40,20) \ end { picture } Kreise Kreise gibt es in zwei Versionen: \ circle *{ Durchmesser } \ circle { Durchmesser } Listing 8.5: Kreise Objektursprung ist in beiden Fällen der Kreismittelpunkt. Die Version mit Stern führt dazu, dass der Kreis ausgefüllt wird, ansonten wird nur der Kreismantel gezeichnet. Solche Kreise müssen innerhalb eines put- bzw. multiput-befehls erzeugt werden. Linien Das Erzeugen von geraden Linien ist in dieser Umgebung leider recht umständlich. Als Ursprung wird der Startpunkt der Linie angegeben. Ein logischer und einfacher Weg wäre, wenn zum Zeichnen der Linie der Endpunkt angegeben werden könnte - dem ist aber leider nicht so. Der Befehl zum Erzeugen einer Linie lautet: \ line ( Delta _x, Delta _y){ Länge } Listing 8.6: Linien Sowohl x als auch y dürfen nur ganze Zahlen sein, die Länge kann als Gleitkommazahl angegeben werden. Problem ist, dass x und y nur Zahlwerte aus 0,..., 6 annehmen und sie über keinen gemeinsamen Zeiler haben dürfen. Damit ist klar, dass eine solche Linie nicht in jedem beliebigen Winkel gezeichnet werden kann. Ein weiteres Problem stellt die Länge der Linie da. Die Linienlänge beschreibt immer die Ausdehnung in x-richtung. Ist jedoch die Ausdehnung in x-richtung 0, so muss die Ausdehung in y-richtung als Länge verwendet werden. Abbildung 8.3: Angaben beim Befehl line

54 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 42 Pfeile Pfeile sind lediglich eine Abwandlung von Linien (siehe oben). \ vector ( Delta _x, Delta _y){ Länge } Listing 8.7: Pfeile Der einzige Unterschied liegt darin, dass am Endpunkt der Linie eine Pfeilspitze eingebunden wird. Rechtecke Die Syntax zum Erezugen von Rechtecken ist mit der in der normalen Textumgebung ähnlich: Listing 8.8: Rechtecke \ makebox ( Breite, Länge )[ Textausrichtung ]{ Text } \ framebox ( Breite, Länge )[ Textausrichtung ]{ Text } \ dashbox ( Breite, Länge )[ Textausrichtung ]{ Text } Der Ursprung dieser drei Objekte liegt in der linken unteren Ecke. Der unterschied zwischen den drei Befehlen liegt im gezeichneten Rahmen: makebox ohne Rahmen framebox einfacher Rahmen dashbox gestrichelter Rahmen Länge und Breite legt die absolute Dimensionierung des Rechtecks fest. Der Text wird innerhalb des Kästchens erzeugt. Die Ausrichtung des Textes kann über den Parameter Textausrichtung beeinflusst werden. t horizontal zentriert am oberen Kastenrand b horizontal zentriert am unteren Kastenrand l vertikal zentriert am linken Kastenrand r vertikal zentriert am rechten Kastenrand ohne horizontal und vertikal zentriert tl an der oberen linken Kastenecke tr an der oberen rechten Kastenecke bl an der unteren linken Kastenecke br an der unteren techten Kastenecke Runde Ecken Mit Hilfe der abgerundeten Ecken kann ein kompletter oder halber Kasten gezeichnet werden, dessen Ecken abgerundet sind. \ oval ( Breite, Höhe )[ Segement ] Listing 8.9: Pfeile

55 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 43 Der Ursprung dieses Objekts befindet sich immer im Mittelpunkt des gezeichneten Rechtecks. Die Breite und Höhe des Objekts gilt immer für das komplette Objekt, auch dann wenn nur ein Teil davon gezeichnet wird. Über den optionalen Parameter Segment kann angegeben werden, welche Seite des Rechtecks gezeichnet werden soll. Zu Auswahl stehen l, t, b und r. Nachfolgender Graphik ist die Funktionsweise zu entnehmen. Die Punkte stellen jeweils den Ursprung dar. [l] [t] [b] [r] Abbildung 8.4: Runde Ecken Beispiel Erzeugt wurde dieses Beispiel mit folgendem Quellcode (ohne die Beschriftung und die Punkte): Listing 8.10: Runde Ecken Beispiel \ setlength {\ unitlength }{1 mm }\ thicklines \ begin { picture }(80,20) \ put (10,10){\ oval (15,5)[ l]} \ put (30,10){\ oval (15,5)[ t]} \ put (50,10){\ oval (15,5)[ b]} \ put (70,10){\ oval (15,5)[ r]} \ end { picture } Text Einfacher Text kann einfach anstelle eines Objektes angegeben werden, also mit: Listing 8.11: Text \ put (x- Koordinate, y- Koordinate ){ Text } Linienstärke Vor dem Zeichnen eines beliebigen Elements kann die Linienstärke beeinflusst werden. Zum einen gibt es zwei Standardzustände: \ thinlines \ thicklines Listing 8.12: vorgegebene Linienstärken Die thinlines stellen den Standard dar. Davon abgesehen besteht die Möglichkeit für die Linienstärke einen bestimmten Wert anzugeben: \ linethickness { Dicke } Dicke muss dabei ein festes Maß sein. Listing 8.13: einstellbare Linienstärken

56 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN Zeichnen mathematischer Kurven Innerhalb der picture-umgebung ist es möglich, automatisch ein Koordinatensystem erstellen zu lassen. Dazu muss innerhalb der Umgebung der Koordinatenbereich erneut angegeben werden. Es erfolgt kein Überprüfung, ob das Koordinatensystem in die Umgebung passt, darauf muss der Benutzer selbst achten. Verläßt das Koordinatensystem die Umgebung, so wird der dort befindliche Text vom Graphen überzeichnet. Listing 8.14: Zeichnen mathematischer Kurven \ setlength {\ unitlength }{ Maßeinheit } \ begin { picture }( Breite, Höhe ) \ setcoordinatesystem units <X,Y> \ setplotarea x from X1 to X2, y from Y1 to Y2 \ axis bottom shiftedto y= YAchse ticks numbered from XVon to XBis by XWeite / \ axis left shiftedto x= XAchse ticks numbered from YVon to YBis by YWeite / \ end { picture } Wie auf dem ersten Blick zu sehen wurde hier vom Entwickler der Zusatzpakets die allgemeine Richtlinie für die L A TEX-Syntax gebrochen. Es empfiehlt sich X = Y zu setzen (zumindest für nichtlogarithmische Skalen). X1, X2, Y1 und Y2 müssen die Anfangs- und Endwerte der Skalen. Es muss beachtet werden, dass X1 < X2 und Y 1 < Y 2 gilt. Die beiden Achsen können zu einem gewissen X- und Y-Wert verschoben werden (mittels YAchse bzw. YAchse). Die Nummerierung kann über die letzten verbleibenden Parameter angegeben werden. Zunächst ein Beispiel dazu: Abbildung 8.5: f(x) = x 2 Dieser Graph wurde durch den folgenden Quellcode gezeichnet: Listing 8.15: Code für f(x) = x 2 \ setlength {\ unitlength }{1 mm} \ begin { picture }(25,55) \ setcoordinatesystem units <5mm,5mm > \ setplotarea x from -3 to 3, y from 0 to 10 \ axis bottom shiftedto y=0 ticks numbered from -3 to 3 by 1 / \ axis left shiftedto x=0 ticks numbered from 2 to 10 by 2 / \ setquadratic \ plot / \ end { picture }

57 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 45 In diesem Beispiel ist gut zu Sehen, wie die Bestimmung der Achsenskalierung zu realisieren ist. Der Befehl setquadratic legt fest, dass die Punkte durch eine quadratische Funktion miteinander verbunden werden sollen. Vorraussetzung für die Funktionsweise von setquadratic ist, dass eine ungrade Anzahl von Punkten zum Zeichnen angegeben worden sind. Alternativ kann auch setlinear (Standard) angegeben werden. In zweiten Fall kann eine beliebige Anzahl von Werten angegeben werden. Das Zeichnen der eigentlichen Funktion erfolgt anhand einzelner Punkte, die nach dem Befehl plot angegeben werden müssen. Die X- und Y-Werte der einzelnen Punkte müssen hintereinander geschrieben werden, ohne Trennzeichen oder ähnliches. Zur Übersichtlichkeit können beliebige Leerzeichen eingefügt werden. Die Punkte müssen wie folgt angegeben werden: \plot x 1 y 1 x 2 y 2 x 3 y 3 / Es ist immer darauf zu achten, dass die schließenden slashes / angegeben werden. Bild im Bild Es ist möglich, in einem put-befehl eine zusätzliche picture-umgebung einzubetten. Dadruch kann für diese neue Umgebung eine neue Skalierung gewählt werden. Also: Listing 8.16: Bild im Bild \ put (X- Koord., Y- Koord.){ \ setlength {\ unitlength }{ Maßeinheit } \ begin { picture }{ Breite, Höhe } Bildbeschreibung \ end { picture } } Die anzugebenen Koordinaten beziehen sich auf das äußere Bild, während die Maßeinheit, Breite und Höhe sich nur auf das innere Bild auswirkt. Wiederverwendung von Bildern Soll ein bestimmtes Bild (etwa für UML-Diagramme o.ä.) mehrfach verwendet werden, so können diese abgespeichert werden. Das entwickelte Bild wird in einem speziellen Bildbefehl gesichert und kann anschließend direkt in put-befehlen verwendet werden. Das vorgehen ist: Listing 8.17: Bild speichern \ newsavebox {\ neuerbildbefehl } \ savebox { neuerbildbefehl }( Breite, Höhe )[ Position ]{ Bilddefinition } Zunächst muss wie beschrieben eine newsavebox erstellt werden, der ein bestimmter Bildbefehl zugeordnet wird, der vom Benutzer frei gewählt werden kann. Anschließend wird mittels savebox dem neuen Befehl ein rahmenloser Kasten zugeordnet, der die angegebenen Dimensionen hat. Innerhalb des Kastens wird das durch die Bilddefinition erzeugte Bild an dem von Position bestimmten Ort innerhalb des Kastens verankert. Die Position darf dabei die selben Werte annehmen wie beim makebox-befehl (siehe oben). Innerhalb einer picture-umgebung kann dieser neue Befehl nun angewendet werden wie folgt: Listing 8.18: Gespeichertes Bild nutzen \ put (X,Y ){\ usebox {\ neuerbildbefehl }}

58 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN Bilder einfügen Um ein extern erzeugte Bild verwenden zu können (also in den Text einzubinden), müssen zwei Pakete eingebungen werden: graphicx ist für die eigentliche Platzierung und ggf. die Dimensionierung des Bildes. Das Paket epsfig enthält die Importfilter für.eps und.ps Bildformte. Bilder des Formates.eps oder.ps können beispielsweise mit dem freien Graphikprogramm The Gimp 2 erzeugt oder konvertiert werden. Auf den folgenden Seiten wird immer der Tux als Beispiel für verschiedene Optionen herangezogen Direktes Einbinden Prinzipiell genügt der Befehl \ includegraphics { Dateiname } Abbildung 8.6: Tux Listing 8.19: Bilder: includegraphics um eine Bilddatei einzubinden. Der Dateiname muss dabei auch ggf. eine relative Pfadangaben zu der gewünschten Datei enthalten. Ebenfalls ist immer die Dateiendung mit anzugeben. Befindet sich also das Bild Tux.eps in einem Ordner Bilder, so müsste anstelle von Dateiname die Kette Bilder/Tux.eps stehen. Ein großes Problem beim Einbinden eines Bildes auf diese einfache Weise ist, dass man beim Speicher des Bildes auf die Größes des Bildes achten muss. Das Bild muss also in exakt der gewünschten Größe (in mm oder cm) gespeichert worden sein, die es später im Dokument annehmen soll Skalierungen Ist ein Bild nicht in der gewünschten Größe gespeichert worden, so gibt es zwei Möglichkeiten Abhilfe zu schaffen. Die intuitivere der beiden Möglichkeiten ist, beim includegraphics-befehl dem Dateinamen in eckigen Klammern eine Skalierung vorzustellen. Also: Listing 8.20: Skalierung von Bildern \ includegraphics [ scale =0.5]{ Dateiname } Bei diesem Verfahren bleiben die Seitenverhältnisse automatisch berücksichtigt. Da jedoch nur ein relativer Wert, ein Faktor um genau zu sein, angegeben werden kann, kann es mitunter schwierig sein, zu entscheiden, ob die Größe angemessen ist. Eine andere Möglichkeit ist, eine resizebox zu verwenden: 2

59 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN 47 Listing 8.21: Skalierung von Bildern mit resizebox \ resizebox *{ Breite }{ Höhe }{\ includegraphics { Dateiname }} Bei diesem Befehl muss jedoch selbst auf die Einhaltung der Seitenverhältnisse achten. Anders ausgedrückt: Der Befehl könnte auch dazu genutzt werden, ein Bild zu Stauchen oder zu Strecken: Textfluss Abbildung 8.7: gestauchter Tux Es ist in L A TEX selbstverständlich auch möglich ein Bild in den Textfluss einzubetten. Zur Nutzung dieses Effekts muss jedoch im Vorfeld im Doukementenkopf das Paket wrapfig eingebunden werden. Der Text, der sich zum das Bild herum befinden soll muss sich nach der Bilddefinition befinden. Eingebunden wird die wrapfigure-umgebung mit Abbildung 8.8: Tux im Textfluss Listing 8.22: Texfluss \ begin { wrapfigure }[ max ]{ Position }{ Breite } \ resizebox *{ Bildbreite }{ Bildhöhe }{ \ includegraphics { Bildname } } \ end { wrapfigure } Zur Korrekten Funktionsweise muss die Breite der Umgebung mindesten genauso groß sein wie die Bildbreite. Die Höhe der Umgebung wird automatisch der Bildhöhe angepasst. Im Befehlssatz oben wurde das Bild mit dem Befehl resizebox eingebungen. Stimmt die Bildgröße mit der gewünschten Dimension überein, so kann dieser Befehl selbstverständlich in dieser Umgebung auch entfallen. Über die Option max kann eine maximale Anzahl von verkleinerten Zeilen angegeben werden. Diese Option wird nötig, wenn das Bild innerhalb der wrapfigure-umgebung verkleinert wird (wie hier im Beispiel geschehen). Der Grund dafür ist, dass der wrapfigure-umgebung die Größenveränderung des Inhalts nicht gemeldet wird und somit von der Originalgröße ausgegangen wird. Falls gewünscht kann der Befehlssatz in der Umgebung um eine zusätzliche center-umgebung erweitert werden. Es kann (wie im Beispiel geschehen) auch der Befehl caption hinzugefügt werden, um dem Bild eine Namen zu geben.

60 KAPITEL 8. BILDER EINFÜGEN UND ERSTELLEN Bilder als Flußobjekte Egel welche Form der oben erwähnten Möglichkeiten zur Nutzung eines Bildes verwendet werden, kann dieses in ein Flußobjekt (siehe Kapitel 5.15) geladen werden, damit es in einer Inhaltsverzeichnis aufgeführt wird. Die zu verwendende Befehlssyntax lautet: \ begin { figure }[H] Bilddfiniton... \ caption { Name des Bildes } \ end { figure } Listing 8.23: Bilder als Flußobjekte

61 Kapitel 9 mathematische Formeln Bei der mathematischen Umgebung handelt es sich um die wahrscheinlich umfangreichste und komplexeste Umgebung, die es überhaupt in TEX oder L A TEX gibt. Innerhalb der Umgebung gibt es ein große Anzahl von speziellen Befehlen, die nur hier verwendet werden können. Eine mathematische Formel wird in L A TEX mit Hilfe einer beschreibenden Syntax erstellt. 9.1 Die Umgebung Die eingangs erwähnte Komplexität der mathematische Umgebund ist bereits beim Erstellen zu sehen. Für keine andere Umgebung in L A TEX gibt es mehr Befehle zur Einleitung als bei der mathematischen Umgebung. Listing 9.1: Einfache mathematische Umgebung \ begin { math } Formel \ end { math } \( Formel \) $ Formel $ Die drei oben angegebenen Befehle sind absolut gleichbedeutend. Mit ihrer Hilfe kann eine mathematische Formeln in den fließenden Text eingebunden werden. Es geschieht also weder ein Zeilenumbruch noch eine besondere Kennzeichnung der Formel. Soll eine abgesetzte Formel erzeugt werden, so kann einer der nachfolgenden Befehle verwendet werden: Listing 9.2: Abgesetzte mathematische Umgebung \ begin { displaymath } Formel \ end { displaymath } \ begin { equation } Formel \ end { equation } \[ Formel \] Auch hierbei sind alle drei Befehle gleichbedeutend. Die Formel wird automatisch auf der kompletten Breite der Seite zentriert dargestellt und es werden vor und nach der Formel jeweils eine Leerzeile eingefügt. Listing 9.3: Nummerierte mathematische Umgebung \ begin { eqnarray } Formel \ end { eqnarray } \ begin { eqnarray *} Formel \ end { eqnarray *} Die Umgebungen egnarray und eqnarray Stellen die verbleibenden beiden Möglichkeiten zum Erzeugen einer mathematischen Umgebung dar. In diesem Fall ist die Formel vom sonstigen Text abgehoben 49

62 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 50 (wie bei den drei vorhergehenden Befehlen als), aber die Formel bekommt automatisch eine fortlaufende Nummerierung. Die Nummerierung wird bei der Befehlsvariante mit dem Stern zwar angelegt, aber nicht angezeigt Beeinflussung der Zählung Die fortlaufende Nummerierung der Formeln bei Verwendung der eqnarray-umgebung kann beeinflusst werden. Soll die Nummerierung in Abhängigkeit von der jeweiligen Kampitel-Nummerierung erfolgen, so kann folgender Befehl verwendet werden: Listing 9.4: Anpassung der Nummerierung von Formeln \ numberwithin { equation }{ section } Der Befehl sorgt dafür, dass die Nummerierung innerhalb jeder Sektion neu beginnt. Um eine Eindeutigkeit der Formelnnummern zu gewährleisten wird im Austausch zu Beginn der Formelnummer die Kapitelnummer vorrangestellt. Die Beeinflussung der Nummerierung kann noch wesentlich weiter gehen, würd hier jedoch den Rahmen sprengen. Details dazu sind z.b. den häufig gestellten Fragen 1 auf der Homepage der Entwickler entnommen werden Basiselemente Wie in der normalen L A TEX-Umgebung auch werden Zeilenumbrüche im Quellcode nicht entsprechend in der Formel umgesetzt. Eine Besonderheit bei der Mathematik-Umgebung ist, dass auch Leerzeichen nicht berücksichtigt werden. L A TEX setzt die Formel so, dass sie gut aussieht. Wie später in diesem Kapitel zu sehen, gibt es Befehle um Leerzeichen und Zwischenräume innerhalb einer Formel zu erzeugen. Einige mathematische Symbole können direkt von der Tastatur benutzt werden und benötigen keinen speziellen Befehl. Es handelt sich dabei um: + = < > / :! [ ] ( ) Alle anderen Symbole müssen über längere Befehle eingebunden werden. Einzige Ausnahme von dieser Regel ist das { }, welche lediglich durch ein Backslash ergänzt werden müssen, also: \{ und \} Mit diesen Befehlen wären schon einige Formeln möglich: y = y + 3xy + 5 x < y > z 9.2 mathematische Sonderzeichen Sämtliche hier aufgeführten Symbole sind in dieser Form ausschließlich innerhalb der mathematischen Umgebung nutzbar. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier und in den Untersektionen auf die Hervorhebung der L A TEX-Befehle verzichtet. Sämtliche mathematischen Symbole sind daher in Tabellen untergebracht. Auf die Bedeutung oder den Zusammenhang der mathematischen Symbole soll hier nicht eingegangen werden. 1

63 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN Binäre Operationssymbole Tabelle 9.1: Binäre Operationssymbole ± \pm \cap \circ \bigcirc \mp \cup \bullet \Box \times \uplus \diamond \Diamond \div \sqcap \lhd \bigtriangleup \cdot \sqcup \rhd \bigtriangledown \ast \vee \unlhd \triangleleft \star \wedge \unrhd \triangleright \dagger \ \setminus \oslash \oplus \ddagger \wr \odot \ominus \amalg \otimes Funktionsnamen Funktionsnamen können in L A TEX mit Hilfe der nachfolgenden Befehle erstellt werden. Sinn dahinter ist, dass sie sich auf diesem Wege von der restlichen Formel abheben. Hier ein Beispiel für den Sinus, zunächst mit und dann ohne diese Funktion: sin(x) sin(x) Tabelle 9.2: Funktionsnamen \arccos \cos \csc \exp \ker \limsup \min \sinh \arcsin \cosh \deg \gcd \lg \ln \Pr \sup \arctan \cot \det \hom \lim \log \sec \tan \arg \coth \dim \inf \liminf \max \sin \tanh Griechische Buchstaben Tabelle 9.3: Griechische Buchstaben α \alpha θ \theta o o τ \tau β \beta ϑ \vartheta π \pi υ \upsilon γ \gamma ι \iota ϖ \varpi φ \phi δ \delta κ \kappa ρ \rho ϕ \varphi ɛ \epsilon λ \lambda ϱ \varrho χ \chi ε \varepsilon µ \mu σ \sigma ψ \psi ζ \zeta ν \nu ς \varsigma ω \omega η \eta ξ \xi Γ \Gamma Λ \Lambda Σ \Sigma Ψ \Psi \Delta Ξ \Xi Υ \Upsilon Ω \Omega Θ \Theta Π \Pi Φ \Phi

64 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN Mathematische Akzene Tabelle 9.4: Mathematische Akzene â \hat{a} á \acute{a} ā \bar{a} ǎ \check{a} à \grave{a} a \vec{a} ă \breve{a} ã \tilde{a} ȧ \dot{a} ä \ddot{a} Pfeile Tabelle 9.5: Pfeile \leftarrow \longleftarrow \uparrow \Leftarrow = \Longleftarrow \Uparrow \rightarrow \longrightarrow \downarrow \Rightarrow = \Longrightarrow \Downarrow \leftrightarrow \longleftrightarrow \updownarrow \Leftrightarrow \Longleftrightarrow \Updownarrow \mapsto \longmapsto \nearrow \hookleftarrow \hookrightarrow \searrow \leftharpoonup \rightharpoonup \swarrow \leftharpoondown \rightharpoondown \nwarrow \rightleftharpoons \leadsto Vergleichssymbole Jedes der nachfolgenden Symbole kann nergiert werden, indem ein \not davor gesetzt wird, also z.b.: \not\le Tabelle 9.6: Vergleichssymbole \le \ge \ne \sim. \ll \gg = \doteq \simeq \subset \supset \approx \asymp \subseteq \supseteq = \cong \smile \sqsubset \sqsubset \equiv \frown \sqsubseteq \sqsubseteq \propto \bowtie \in \ni \prec \succ \vdash \vdash \preceq \succeq = \models \perp \parallel \mid

65 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN Sonstige Symbole Tabelle 9.7: Sonstige Symbole ℵ \aleph \prime \forall \Box \hbar \emptyset \exists \Diamond ı \imath \nabla \neg \triangle j \jmath \surd \flat \clubsuit l \ell \partial \natural \diamondsuit \wp \top \sharp \heartsuit R \Re \bot \ \spadesuit I \Im \vdash \angle \Join \mho \dashv \ \backslash \infty \sum \coprod \bigvee \bigoplus \int \bigcap \bigwedge \biguplus \oint \bigcup \bigodot \prod \bigsqcup \bigotimes 9.3 Grundlegende Formelfunktionen Alle der bereits erwähnten, sowie der nun folgenden Befehle können nach belieben kombiniert werden - vorraus gesetzt, dass die Befehssyntax für die jeweiligen Befehle eingehalten wird. Also zum Beispiel die Kombination von Exponenten mit Wurzeln: Exponenten y = e x Das Erstellen von Exponenten wird über folgenden Befehl realisiert: Formel ^{ Eponentformel } Listing 9.5: Exponenten Exponenten werden also durch ein geschaffen. Besteht die Exponentformel aus nur einem Zeichen - egal ob Buchstabe oder Zahl - so können die geschweiften Klammern auch weggelassen werden. Die Formel f(x) = x 2 muss also beschrieben werden als: f( x) = x^2 Listing 9.6: Exponenten - Beispiel Indizes Indizes werden mit Hilfe eines Unterstriches an einen beliebigen Formelteil angehängt: Formel _{ Indizeteil } Listing 9.7: Indizes

66 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 54 Wie bei den Exponenten auch können die geschweiften Klammern weggelassen werden, falls der Indizeteil aus nur einem Zeichen besteht. Die Definition der Fibunacci-Folge könnte mit den nun bekannten Befehlen realisiert werden. f n = f n 1 + f n 2 für n > 1 Die Bedeutung der Befehle quad und mbox werden später in diesem Kapitel beschrieben, wenngleich die Funktionsweise bereits am Beispiel erkennbar ist. Listing 9.8: Indizes - Beispiel f_n = f_{n -1} + f_{n -2} \ quad \ mbox { für } \ quad n > Brüche Brüche sind schnell und effektiv mit dem nachfolgenden Befehl zu realisieren. Wichtig ist, dass in diesem Beispiel auf keinen Fall eine oder beide Klammern weggelassen werden dürfen. \ frac { Zähler }{ Nenner } Listing 9.9: Brüche Die Funktionsweise ist selbsterklärend. Dennoch soll es hier durch ein kleines Beispiel verdeutlicht werden: t = 1 s 2 In diesem Beispiel gibt es auch gleichzeitig eine Kombination mit der Funktion zum Erzeugen eines Exponenten. t = \ frac {1}{ s ^{2}} Listing 9.10: Brüche - Beispiel Wurzeln Prinzipiell gibt es in der Mathematik zwei Arten von Wurzeln: Quadratwurzeln und nte-wurzeln. Beide können mit dem selben Befehl erzeugt werden, wobei das n einen optionalen Parameter darstellt. \ sqrt [n]{ Wurzelinhalt } Listing 9.11: Wurzeln Die Wurzel wird automatisch so an die Umgebung angepasst, dass sie in voller Höhe und Breite den Wurzelinhalt umfasst. Es können also ohne weitere Probleme auch Brüche oder komplexere Formeln unter eine Wurzel geschrieben werden, ohne das weitere Dinge zu beachten sind: J 0 (at) = 1 a2 + b 2 Bei der Formel handelt es sich um die Bessel-Funktion erster Art der Ordnung 0 (gehört zu Laplace- Transformationen). Auch in diesem Beispiel wurden vorhergehende Elemente übernommen um gleich die Kombinationsmöglichkeiten aufzuzeigen. Erzeugt wurde die Formeln durch: Listing 9.12: Wurzeln - Beispiel J _{0}( at) = \ frac {1}{\ sqrt {a^2 + b ^2}}

67 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN Summen, Integrale, Produkte Die drei Schreibweisen für Summen, Integrale und Produkte ähneln sich von ihrer mathematischen Schreibweise sehr. Aus diesem Grunde werden sie hier gesammelt abgehandelt. \ sum _{ Von }^{ Bis } \ int _{ Untergrenze }^{ Obergrenze } \ oint _{ Untergrenze }^{ Obergrenze } \ prod _{ Von }^{ Bis } Listing 9.13: Summen, Integrale, Produkte Bei der Verwendung des Befehls sum wird das Summenzeichen gebildet, bei int das Integralzeichen und bei oint das Kreisintegral. Anhand des folgenden Beispiels - der formalen Definition der Laplace- Transformation - soll eine weitere Option erklärt werden: F (s) = 0 e st f(t)dt Wie zu sehen ist werden die Grenzen des Integrals recht der oberen bzw. unteren Grenze des Symbols dargestellt. In vielen Büchern findet sich die üblichere Schreibweise, dass die mathematischen Grenzen unter- bzw. oberhalb des Symbols aufgeführt werden. Dieses kann erreicht werden, indem nach dem eigentlichen Befehl der Befehl \limits eingefügt wird. Mit Hilfe dieser Funktion würde die Formel dann folgendermassen aussehen: Der Quellcode für diese Formel wäre: F (s) = 0 e st f(t)dt Listing 9.14: Summen, Integrale, Produkte - limits Beispiel F(s) = \ int \ limits _{0}^{\ infty } e^{ - st}f(t)dt Größenangepasste Klammern Wird in einer Formel beispielsweise ein Summe verwendet und soll innerhalb der Formel eine Konstante aus der Summe ausgeklammert werden, so sehen die Klammern unpassend aus. Grund dafür ist, dass die Klammern nicht in ihrer Größe an das große Summenzeichen angepasst wird. Also: x i = k n=1 a 1 k n = a ( 1 n ) Um dieses zu ändern muss der nachfolgende Befehl verwendet werden: \ leftsym Teilformel \ rightsym n=1 Listing 9.15: Größenangepasste Klammernl In beiden Fällen muss das SYM durch das gewünschte Klammernsymbol ersetzt werden. Die beiden Symbole müssen dabei nicht optisch zueinander passen, es erfolgt also keine Prüfung auf den logischen Zusammenhang. Wird dieser neue Befehl bei der obigen Formel verwendet ändert sich ihr Aussehen grundlegend: x i = k n=1 ( k a 1 n = a n=1 ) 1 n

68 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 56 Listing 9.16: Größenangepasste Klammern - Beispiel x_{i} = \ sum \ limits _{n =1}^{ k}a \ cdot \ frac {1}{ n} = a \ cdot \ left ( \ sum \ limits _{n =1}^{ k} \ frac {1}{ n} \ right ) Diese größenangepassten Klammern müssen auch in verschiedenen anderen Situationen verwendet werden. Zu einer üblichen Anwendung gehört üblicherweise Matrizen und Vektoren (siehe nächstes Untersektion) sowie bei Funktionen mit verschiedenen Funktionsdefinitionen je nach Wertebereich (wird wie ein Vektor erstellt). Wichtig ist, dass die Klammern immer paarweise auftreten müssen. Gültige Symbole für die jeweiligen Klammernpaare sind: Tabelle 9.8: Gültige Symbole für größenangepasste Klammern ( ( ) ) \lfloor \rfloor [ [ ] ] \lceil \rceil { { } } \langle \rangle \ \uparrow \Uparrow / / \ \ \downarrow \Downarrow. leere Stelle \updownarrow \Updownarrow Matrizen und Vektoren Matrizen und Vektoren werden mit Hilfe der selben Umgebung innerhalb der mathematischen Umgebung erstellt. Die Funktionsweise ähnelt dabei stark der von Tabellen (siehe Kapitel 7). \ begin { array }{ Spaltenlayout } Zeilen \ end { array } Listing 9.17: Matrizen und Vektoren Die Spaltendefiniton verläuft exakt gleich zu der bei den Tabellen und soll daher an dieser Stelle nur kurz widerholt aber nicht erneut erklärt werden: Tabelle 9.9: Spaltenlayout von Matrizen und Vektoren Zeichen Verhalten / Bedeutung l fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird linksbündig dargestellt r fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird rechtsbündig dargestellt c fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt wird zentriert dargestellt p{breite} fügt eine neue Spalte ein - der Inhalt befindet sich im Blocksatz und wird nach Breite automatisch umgebrochen *{Anzahl}{Layout} fügt Anzahl Spalten mit dem entsprechenden Layout ein - *{3}{l } ist somit gleichbedeutend mit l l erzeugt keine Spalte - sorgt dafür, dass zwischen den beiden Spalten links und rechts dieses Befehls in jeder Zeile der angegebene Text eingebunden wird Zur Erinnerung: Zwischen je zwei Zellen einer Zeile muss beim Schreiben der Matrix das Kaufmannsund & gesetzt werden. Zum Beginn einer neuer Zeile muss der normale Zeilenumbruch verwendet

69 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 57 werden. Mit diesem Wissen wäre die Darstellung einer allgemeinen zweidimensionalen Rotationmatrix möglich: ( ) cos α sin α R = sin α cos α Listing 9.18: Matrizen und Vektoren - erstes Beispiel R = \ left ( \ begin { array }{ cc} \ cos \ alpha & -\ sin \ alpha \\ \ sin \ alpha & \ cos \ alpha \\ \ end { array } \ right ) Beim Schreiben von Matrizen werden häufig überflüssige oder sich wiederholende Zeilen durch Punkte dargestellt. Neben den Punkten, die direkt über die Tastatur einfügt werden können existieren in der mathematischen Umgebung folgende vier zusätzliche Punktdarstellungen: Tabelle 9.10: Punkte in Matrizen \ldots... \cdots \vdots. \ddots... Damit kann beispielsweise die allgemeine Matrizendarstellung umgesetzt werden: a 11 a 1n A n,m =..... a m1 a mn Listing 9.19: Matrizen und Vektoren - Punkt Beispiel A_{n,m} = \ left ( \ begin { array }{ ccc } a _{11} & \ cdots & a _{1 n} \\ \ vdots & \ ddots & \ vdots \\ a_{m1} & \ cdots & a_{ mn} \\ \ end { array } \ right ) Zur Verdeutlichung: Ein Vektor ist eine Matrix mit nur einer Spalte. Sie werden dementsprechend mit dem selben Befehl wie zum Erstellen einer Matrix gebildet. In diesem Fall darf die Spaltendefinition nur aus einem Wert bestehen, üblicherweise dem c. Ein weiteres Anwendungsgebiet für die array-funktion sind die abschnittsweise definierten Funktionen. Das Besondere daran ist, dass nur auf einer Seite des Arrays eine große geschweifte Klammer angezeigt wird. Die anderen Seite wird frei gelassen. Realisiert wird dieses, indem beim Befehl für die rechte Klammer ein Punkt. als Abgrenzung verwendet wird (vgl. oben). 9.4 Spezialbefehle / Erweiterungen Mit den oben aufgeführten Befehlen sind bereits die meisten mathematischen Formeln realisierbar. Es gibt zusätzlich eine Reihe von Zusatzoperationen und Formatierungen um das Aussehen von Formeln zu beeinflussen oder das Schreiben des Codes zu verkürzen. Mit diesen Möglichkeiten soll sich diese Sektion mit ihren Untersektionen beschäftigen. Zur Realisierung sind keine zusätzlichen Pakete für das Dokument nötig.

70 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN Text in Formeln Soll innerhalb einer Formel ein echte Text stehen, so besteht die Möglichkeit diesen einzufügen, indem die mathematische Umgebung unterbrochen und später wieder neu geöffnet wird. Dieses Vorgehen mag in Situationen, wo die Formel in einem großen Text eingebunden ist praktikabel und ausreichend sein. Ist jedoch ein kleiner Textabschnitt - und sei es nur ein Wort wie etwas für - innerhalb einer abgesetzten Formel erwünscht, so ist dieser Ansatz unpraktikabel. Aus diesem Grunde ist es möglich innerhalb einer Formel eine Box (siehe oben) zu öffnen und mit Text zu füllen: Formel \ mbox { Text } Formel Listing 9.20: Text in Formeln Der größte Vorteil dieses Vorgehens ist, dass der Text somit in einer abgesetzten Formel verwendet werden kann. Zusätzlich wird dadurch der Text nicht im mathematischen Textsatz dargestellt sondern deutlich von der Formel abgehoben. 1 n < 1 für n > Über- und Unterstriche Mit Hilfe von \ overline { Formelteil } \ underline { Formelteil } Listing 9.21: Über- und Unterstriche lassen sich Formeln oder Formelteile Über- bzw. Unterstreichen. ax 2 + bx + c Grade in mathematischen Beweisführungen oder Herleitungen werden häufig Formelteile durch eine geschweifte Klammer ober- oder unterhalb der Formel zusammengefasst, um so den gemeiten Teil klar abzuheben. Dieses kann mit folgendem Befehl realisisert werden: Listing 9.22: Zusammenfassungen \ overbrace { Formelteil }^{ zusammenfassende Formel } \ underbrace { Formelteil }_{ zusammenfassende Formel } Die in der Syntax beschriebende Teile der zusammenfassenden Formeln können weggelassen werden, wenngleich eine solche geschweifte Klammer ohne eine Erklärung nur wenig Sinn ergibt. Dazu ein etwas komplexeres Beispiel: n über k ( ) n = k k i=1 n + 1 i i = n 1 n 1 k... n k + 1 k } {{ } insgesamt k Faktoren Da die Binomialkoeffizienten eine recht große Bedeutung in der Mathematik haben wurde im amsmath- Paket dafür ein eigener Befehl geschaffen, der sich an die allgemeine L A TEX-Syntax hällt. Der Befehl sorgt dafür, dass die beiden Werte bzw. Formelteile entsprechend übereinander angeordnet werden und die angezeigten Klammern in ihrer Größe dazu passen.

71 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 59 \ binom {n}{k} Listing 9.23: Binomialkoeffizienten Im Internet oder Büchern sind auch häufiger Befehle wie etwa { n \atop m } oder { n \choose m } zu finden. Diese Befehle sind die original TEX Befehle und können ebenfalls verwendet werden. Werden sie genutzt, so gibt L A TEX jedoch beim Übersetzen des Dokuments eine Warnung aus, dass dieser Befehl in dieser Form nicht genutzt werden sollte Symbolüberladung Es kann in der Mathematik immer wieder zu Situationen kommen, wo eine Symbolkombination oder Schreibweise den bislang hier beschriebenen Rahmen sprengt. Beispielsweise erlaubt ein Pfeil von sich aus nicht die Angabe von Bedingungen oder Werten über oder unter ihm. Dieser Funktionalität kann mit dem Befehl Listing 9.24: Symbolüberladung \ stackrel { oberes Symbol }{ unteres Symbol } erreicht werden. Soll beispielsweise ein der Grenzwert unter einer gewissen zusätzlichen Bedingung einer Funktion bestimmt werden, so kann dieses bei dem Pfeil nicht mit Hilfe des limit-befehls realisiert werden. Es wird dazu der Befehl stackrel benötigt.! lim x n Listing 9.25: Symbolüberladung - Beispiel \ lim _{n \ rightarrow \ infty } \ sqrt {x} \ stackrel {!}{\ longrightarrow } \ infty 9.5 Formatierungen In gewissen Situation kann gewünscht sein, dass die Formatierung der Formeln angepasst wird. Nötig kann dieses insbesondere beim Einfügen von normalem Text in einer Formel sein. Aber auch das Aussehen und die Größe der Schrift in mathematischen Formeln kann beeinflußt werden Abstände in Formeln Gewisser Kombinationen Buchstaben haben in mathematischen Formeln eine besondere Bedeutung. Da L A TEX jedoch diese Bedeutung nicht umsetzten kann, ist es gelegentlich nötig L A TEX etwas auf die Sprünge zu helfen. Ein Beispiel dafür ist das xdx in einem Integral, welches besser als x dx geschrieben würde, da das dx den Differentialoperator darstellt. Mögliche Abstände sind:

72 KAPITEL 9. MATHEMATISCHE FORMELN 60 Tabelle 9.11: Abstände in Formeln Zeichen Abstand Beispiel \qquad doppelter quad-abstand A B \quad Abstand in Größe des momentanen Zeichensatzes A B \, 5/18 eines quad A B \: 4/18 eines quad A B \; 3/18 eines quad A B ohne normaler Abstand von L A TEX AB \! -3/18 eines quad (negativer Abstand) AB Wählbare Klammerngrößen In Kapitel wurde beschrieben, wie Klammern automatisch an die Formel angepasst werden können. Die Anpassung erfolgt anhand der Zeichen und Formelelemente. Zusätzlich zu den normalen Klammern kann eine Klammer aber auch eine vordefinierte größere Größe haben. Diese Größenanpassung erfolgt mit: \ bigsym \ BigSYM \ biggsym \ BiggSYM Listing 9.26: Wählbare Klammerngrößen SYM muss jeweils durch das gewünschte Klammersymbol ersetzt werden. Im Gegensatz zu den Klammern bei der automatischen Anpassung ist hier kein paarweises Auftreten nötig. Als SYM können die selben Symbole wie sie in Kapitel aufgeführt sind verwendet werden. Zur Verdeutlichung der Größenverhältnisse soll nachfolgendes Beispiel dienen, in dem ein und das selbe Symbol mehrfach benutzt wird. Die Größe nimmt von links nach recht zu, wobei das erste Symbol das Original ist. [ [ [ [ [ Zusatzschriftarten in der mathematischen Umgebung Innerhalb der mathematischen Umgebung können verschiedene Schriftarten verwendet werden. Der nachgfolgenden Liste sind alle möglichen Schriften aufgeführt. Besonders hervorzuheben ist die Schriftart mathbb, die zur Anzeige von Mengen genutzt werden können - etwa die Menge der natürlichen Zahlen. \mathrm{text} abcabc123 \mathtt{text} abcabc123 \mathbf{text} abcabc123 \mathnormal{text} abcabc123 \mathsf{text} abcabc123 \mathit{text} abcabc123 \mathcal{text} ABC \mathbb{text} ABC

73 Kapitel 10 Das Ganze in Farbe In der Grundfassung beherrscht L A TEX keine Farben innerhalb von Texten oder erzeugten Tabellen oder Graphiken. Diese Einschränkungen betreffen keine eingebunenen Bilder. Für die volle Funktionalität müssen zwei verschiedene Pakete eingebunden werden, die im Lieferumfang der gängigen L A TEXDistributionen enthalten sind: color für alle Grundeinstellungen sowie das schreiben mit Farben und das erstellen von farbigen Graphiken. Zur Verwendung von Farben in Tabellen muss zusätzlich das Paket colortbl eingebunden werden Farbdefinitionen Eine gewisse Anzahl von Farben ist in L A TEX vordefiniert. Die Namen sind die englischen Begriffe und werden in Kleinbuchstaben geschrieben. Zur Auswahl stehen also z.b. blue oder green. Will der Benutzer eigene Farben definieren, so muss dieses im Dokumentenkopf (also vor der document- Umgebung) erfolgen. Die Syntax ist: Listing 10.1: Farbdefinitionen \ definecolor { NAME }{ rgb }{ Rot, Grün, Blau } \ definecolor { NAME }{ cmyk }{ Cyan, Gelb, Magente, Schwarz } \ definecolor { NAME }{ gray }{ Helligkeit } Alle Werte innerhalb der dritten Klammer werden als Gleikommazahl angegeben und müssen auf einer Skala von 0.0 bis 1.0 liegen. Der zweite Parameter gibt die Art der Farbbestimmung an. Neben dem klassischen RGB-Modus stehen CMYK und eine Auswhal einer Grauabstufung zu Verfügung. Der Name darf keine der vordefinierten Farben überschrieben. Im Dokumentkopf dieses Skriptes wurden zur späteren Nutzung in Beispielen folgende Farben vordefiniert: Listing 10.2: Farbdefinitionen \ definecolor { dunkelrot }{ rgb }{0.69, 0.0, 0.0} \ definecolor { hellorange }{ rgb }{1.0, 0.53, 0.21} \ definecolor { tuerkis }{ rgb }{0.21, 0.62, 1.0} \ definecolor { dunkelgruen }{ rgb }{0.0, 0.5, 0.0} \ definecolor { dunkelblau }{ rgb }{0.0, 0.0, 0.5} \ definecolor { hellgrau }{ gray }{0.1} Wichtig ist, dass die Namen nur aus Buchstaben - also keine Sonderzeichen oder Zahlen - bestehen dürfen. 61

74 KAPITEL 10. DAS GANZE IN FARBE Farben im Text Soll ein Text in einer anderen Farbe geschrieben werden, etwa in Orange, so muss der nachfolgende Befehl verwendet werden: \ color { Farbname } \ pagecolor { Farbname } Listing 10.3: Farben im Text Der Befehl pagecolor sorgt dafür, dass der entsprechende Bereich mit der gewünschten Farbe hinterlegt wird. Die Farbnamen müssen dabei genau so geschrieben werden wie sie ursprünglich im Dokumentenkopf angelegt worden sidn (siehe oben). Die Befehle arbeiten als Zustandsautomat, d.h. die Farbe wird solange benutzt, bis sie durch eine entsprechende andere Farbe überschrieben wird Boxen mit Farben Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten farbige Boxen zu erzeugen: Listing 10.4: Boxen mit Farben \ colorbox { Hintergrundfarbe }{ Text } \ fcolorbox { Hintergrundfarbe }{ Rahmenfarbe }{ Text } In beiden Fällen muss die gewählte Farbe genau der aus dem Dokumentenkopf entsprechen oder aus der Liste der vordefinierten Farben stammen Farben in Tabellen Zur Anwendung dieser Umgebung muss das Paket colotbl eingebunden werden. Die Farbmöglichkeiten in Tabellen sind recht umfangreich, es gibt: >{\ columncolor { Farbname }} \ rowcolor { Farbname } \ rowcolor [ gray ]{ Wert } \ cellcolor { Farbname } Listing 10.5: Farben in Tabellen Der erste Befehl dieser Liste sieht etwas gewöhnlicbedürftig aus. Grund dafür ist, dass er genau in dieser Syntax in der Spaltendefinition einer Tabelle stehen darf. Ihm vorangestellt muss einer der üblichen Kürzel stehen. Die nächsten beiden Zeilen sind Einfärbungen einer gewissen Zeile einer Tabelle. Sie müssen zu Beginn der Reihe stehen und färbt dabei die komplette Zeile ein. Er überschreibt dabei auch ggf. eingesetzte Einfärbungen von Spalten. Die obere Variante setzt eine vordefinierte Farbe vorraus, wogegen der zweite Wert für Graustufen vorbehalten ist, die direkt innerhalb der Tabelle definiert werden darf. Zu guter Letzt ist ein Befehl aufgeführt, der es dem Anwender ermöglicht einzelne Zellen einzufärben. Der Befehl muss innerhalb der entsprechend Zelle - vor dem Zellinhalt - aufgerufen werden.

75 KAPITEL 10. DAS GANZE IN FARBE Farben in der picture-umgebung Innerhalb der picture-umgebung muss der Befehl zum setzen einer Farbe direkt an Anfang des put- Befehls stehen. Also z.b: Listing 10.6: Farben in der picture-umgebung \ put (X, Y ){\ color { Farbname } Zeichenbefehle } Abbildung 10.1: Buntes Dreieck Erzeugt wurde dieses Dreieck mit folgendem Quellcode: Listing 10.7: Buntes Dreieck \ setlength {\ unitlength }{0.5 mm} \ begin { picture }(40,40) \ thicklines \ put ( 0, 0){\ color { dunkelrot }\ line (1,2){20}} \ put ( 0, 0){\ color { dunkelgruen }\ line (1,0){40}} \ put (20,40){\ color { dunkelblau }\ line (1, -2){20}} \ end { picture } Sollen mathematische Funktionen verschiedenfarbig graphisch in einer Tabelle dargestellt werden, so kann der color-befehl auch ausserhalb des put-befehls genutzt werden: f(x) = x g(x) = 2x Abbildung 10.2: Funktionsgraphen in Farbe

76 Kapitel 11 Funktionserweiterungen mit eigenen Kommandos Die Möglichkeit eigene Befehle mit Hilfe von sogenannten Makros zu erschaffen stellt ein extrem mächtiges Werkzeug dar. Dieses Kapitel beschäftigt sich kurz mit der allgemeinen Funktionsweise und die Möglichkeiten der Anwendung. Eine ausführliche Beschreibung der Möglichkeiten würden den Rahmen des Skripts sprengen, zumal die Möglichkeiten nur selten benötigt werden, insbesondere nicht im Rahmen einer Studien- oder Diplomarbeit Allgemeine Syntax Es stehen insgesamt drei Befehle zu Verfügung, um einen Befehl zu erzeugen: Listing 11.1: Funktionserweiterungs-Befehle \ newcommand {\ Befehlsname }[ Argumentenzahl ][ Standard ]{ Befehlsdefinition } \ renewcommand {\ Befehlsname }[ Argumentenzahl ][ Standard ]{ Befehlsdefinition } \ providecommand {\ Befehlsname }[ Argumentenzahl ][ Standard ]{ Befehlsdefinition } Alle drei Befehle haben eine leicht unterschiedliche Funktionsweise. Mit newcommand kann ein völlig neuer Befehl mit dem angegebenen Befehlsnamen erzeugt werden. Dabei darf der neue Befehlsname nur aus Buchstaben bestehen und keinem existierenden Befehl entsprechen. Wird ein ungültiger Name angegeben wird der Vorgang des Umsetzens abgebrochen. Eine andere Möglichkeit einen neuen Befehl zu erzeugen, ohne dabei das Risiko des Abbruchs beim Umsetzen einzugehen ist der Befehl providecommand. Wird dabei ein bekannter Befehlsname als neuer Befehlsname angegeben, so wird der alte Befehl unverändert gelassen. Soll ein bestehender Befehl überschrieben werden, so muss renewcommand verwendet werden. Hier ist ein bereits existierender Befehl als Befehlsname anzugeben. Die Optionen Argumentenzahl und Standard werden später in diesem Kapitel beschrieben. Bei der Befehlsdefinition dürfen alle bekannten L A TEX-Befehle verwendet werden ausser dem, der als Befehlsnamen angegeben wird. Rekursionen müssen also ausgeschlossen werden Argumentenlose Befehle Argumentenlose Befehle dienen in den meisten Fällen als eine Vereinfachung. So können häufig verwendete, komplizierte Begriffe abgekürz werden oder aber längere Befehlsketten zusammengefasst 64

77 KAPITEL 11. FUNKTIONSERWEITERUNGEN MIT EIGENEN KOMMANDOS 65 werden. Wird beispielsweise eine längere mathematische Abhandlung verfasst und darin häufiger die folgende Aufzählung verwendete, so kann dieses bequem abgekürzt werden: x 1,..., x n Listing 11.2: Argumentenlose Befehle - Beispiel \ newcommand {\ xton }{x_{1}, \ ldots, x_{n}} Der Befehl kann dann verständlicher Weise nur innerhalb einer mathematischen Umgebung genutzt werden, da ansonsten die Unterstriche nicht entsprechend umgesetzt werden können. Ist gepant den Befehl im fließenden Text zu verwenden könnte er durch das $-Paar zur Erzeugung der entsprechenden mathematischen Umgebung erweitert werden. Das obere Beispiel wurde dementsprechend mit folgendem Befehlssatz innerhalb dieses Skriptes erzeugt: \[ \] \ xton Listing 11.3: Argumentenlose Befehle - Anwendungsbeispiel Hilfreich kann diese Funktionaltität auch werden, wenn beispielweise ein langer und komplizierter Fachausdruck immer wieder aufs Neue verwendet werden muss - etwa bei einem Matheskript ein Wort wie Differenzialgleichungssystem. Das einmalige Einrichten eines neuen Befehls \DGLS und die häufigere Verwendung dieses Befehls ist wesentlich schneller und komfortabler als das komplette Wort immer wieder erneute zu Schreiben Argumentenbehaftete Befehle Die Anwendungen für argumentenlose Befehle beschränkt sich, wie oben beschrieben auf einen recht kleinen Anwendungsbereich. Es geht dabei in den meisten Fällen eher um eine Vereinfachung als um einen wirklichen neuen Befehl. Wird - wie im oberen Beispiel beschrieben - nicht nur die Folge x 1,..., x n sondern auch ein für y benötigt, so muss der Befehl bereits ein neues mal eingefügt und leicht verändert werden. Bei zwei solcher Reihen mag das noch Praktikabel sein, bei mehreren jedoch kann dieses recht langwierig und vor allem umständlich werden. Aus diesem Grund kann die Funktionalität für einen beliebigen Faktor abgewandelt werden. Wer sich im Programmieren von Shell-Skripten auskennt sollte die Funktionsweise des Argumentezugriffs sofort klar sein. Die Argumentenzahl liefert umgehend eine Liste von Argumenten. Wird eine Liste von n-argumenten gefordert, so würde jedes einzelne Argument mit #k angesprochen. Es würde also eine Liste #1,..., #n erzeugt. Um einen argumentenbehafteten Befehl zu erzeugen muss die Option Argumentenzahl verwendet werden. Beispielsweise: Listing 11.4: Argumentenbehaftete Befehle - Beispiel \ newcommand {\ aton }[1]{#1_{1}, \ ldots, #1_{ n}} Hierbei müsste beim neu erzeugten Befehl immer ein Argument übergeben werden. Die Syntax im Quellcode würde also lauten: \ aton { Buchstabe } Würde innerhalb einer mathematischen Umgebung als Buchstabe ein y angegeben, so würde folgende Ausgabe erfolgen: y 1,..., y n

78 KAPITEL 11. FUNKTIONSERWEITERUNGEN MIT EIGENEN KOMMANDOS 66 Soll die Aufzählung von i bis k laufen, so müsste der Befehl zum Erzeugen des neuen Befehls aussehen wie folgt: Listing 11.5: Argumentenbehaftete Befehle - erweitertes Beispiel \ newcommand {\ Aton }[3]{#1_{#2}, \ ldots, #1_{#3}} Der Aufruf \Aton{a}{i}{k} würde also folgende Aufzählung erfolgen: a i,..., a k 11.4 Befehle mit optionalen Argumenten In der allgemeinen L A TEX-Syntax werden bekanntlich optioanle Argumente in eckigen Klammer angegeben. Beim Erzeugen eigener Befehl ist es auch möglich optionale Argumente anzulegen. Die Umsetzung des Aufzählungsbefehls \aton{buchstabe} wäre also auch auf diesem Weg möglich. Dabei soll der Buchstabe ein optionales Argument darstellen, als Standardbuchstabe soll das x fungieren. Dieses könnte mit folgenden Befehl realisiert werden: Listing 11.6: Befehle mit optionalen Argumenten \ newcommand {\ bton }[1][ x ]{#1_{1}, \ ldots,#1_{ n}} Dazu ein kleines Beispiel: x 1,..., x n y 1,..., y n Diese beiden Zeilen könnten innerhalb einer mathematischen Umgebung mit diesem neuen Befehl erzeugt werden durch \ bton {} \ bton [y ]{} Listing 11.7: Befehle mit optionalen Argumenten Die geschweifte Klammer am Schluß könnte in beiden Fällen auch weggelassen werden.

79 Kapitel 12 Das Literaturverzeichnis Bei wissenschaftlichen Arbeiten ist ein ordentlich strukturiertes Literaturverzeichnis ein verpflichtener Bestandteil. Beim erstellen einer Studien- oder Diplomarbeit kann dieses jedoch zu einem sehr zeitaufwändigen Unterfangen ausarten. In L A TEX wurde dazu ein eigener Dokumenttyp generiert, der später an der passenden Stelle eingebunden werden muss. Die Datei muss mit der Endung.bib gespeichert werden. Im folgenden Kapitel sollen die Funktionalitäten anhand des Literaturverzeichnisses dieses Skriptes beschrieben werden. Zu diesem Zweck wurde ein Literaturverzeichnis geschaffen und unter dem Namen literatur.bib gespeichert. Für die eigentliche Anwendung benötigt man das Zusatzprogramm Bibtex. In den gängigen L A TEX-Distributionen ist Bibtex implementiert. Die Vorgehensweise dabei ist wie folgt: 1. Die.bib Bibliotheksdatenbank aufbauen. (siehe 12.1) 2. Die.bib Bibliotheksdatenbank in das Dokument einbinden. (siehe 12.2) 3. Dokument mit Verweisen erstellen. (siehe 12.3) 4. Aufruf von latex Dokument.tex 5. Aufruf von bibtex Dokument 6. Zweifacher Aufruf von latex Dokument.tex (zur passenden Verlinkung aller Informationen) Die.bib Bibliotheksdatenbank Bei der Bibliotheksdatenbank handelt es sich - wie eingangs erwähnt - um eine reine Textdatei, in die alle bekannten Bücher eingetragen werden. Nicht alle in der Datenbank aufgeführten Bücher müssen zwangsweise auch im späteren Dokument aufgeführt werden (siehe Kapitel 12.3). Beim Eintragen muss eine gewisse Syntax eingehalten { Schlüsselwort Feldname = " Feldinhalt ",... Feldname = " Feldinhalt " } Listing 12.1: Bibtex-Format 67

80 KAPITEL 12. DAS LITERATURVERZEICHNIS 68 Sowohl Eingabetyp als auch Feldnamen sind aus einer festen Liste von vorgegebenen Werte zu neben. Alle bekannten Werte bzw. Optionen sind in den beiden nachfolgenden Unterabschnitten mitsamt einer kurzen Erklärung zu finden. Das Schlüsselwort muss eindeutig sein. Es darf aus Groß- und Kleinbuchstaben sowie Zahlen bestehen. Wichtig beim Schlüsselwort ist, dass es nicht zwangsweise als Referenzname im fertigen Dokument genutzt werden muss. Wie eine Referenz erstellt wird ist Kapitel 12.3 zu entnehmen. Kapitel 12.2 kann entnommen werden, wie die Bibliothek in das Dokument eingebunden werden kann, und welche Bezeichner als Referenzname genutzt werden sollen Eingabetypen Den jeweiligen Eingabetypen ist immer vorzustellen. Vom Eingabetyp ist abhängig, welche Felder enhalten sein dürfen und welche enthalten sein müssen. Als Eingabetypen gibt es: ARTICLE Ein Artikel aus einer Zeitung oder Zeitschrift. zwingende Felder: author, title, journal, year optionale Felder: volume, number, pages, month, note BOOK Ein bestimmtes Buch. zwingende Felder: author oder editor, title, publisher, year optionale Felder: volume oder number, series, address, edition, month, note BOOKLET Ein bestimmtes Buch ohne Verlagsangabe. zwingende Felder: title optionale Felder: author, howpublished, address, month, year, note CONFERENCE Artikel eines Tagungs oder Konferenzbereichts. (identisch zwingende Felder: author, titel, booktitle, year optionale Felder: editor, volume oder number, organization, series, pages, publisher, address, month, note INBOOK Ein Buchauszug wie ein Kapitel oder einige Seiten. zwingende Felder: author oder editor, title, chapter und/oder pages, publisher, type, year optionale Felder: volume oder number, series, address, edition, month, note INCOLLECTION Ein Buchauszug mit einem eigenen Titel (etwa bei Aufsatzsammlungen). zwingende Felder: author, title, booktitle, publisher, year optionale Felder: editor, volum oder number, type, series, edition, chapter, pages, address, month, note INPROCEEDINGS Artikel eines Tagungs oder Konferenzbereichts. (identisch mit conference) zwingende Felder: author, titel, booktitle, year optionale Felder: editor, volume oder number, organization, series, pages, publisher, address, month, note MANUAL Eine technische Dokumentation. zwingende Felder: title optionale Felder: author, organization, address, edition, month, year, note MASTERTHESIS Eine Diplomarbeit. zwingende Felder: author, title, school, year optionale Felder: address, month, note, type

81 KAPITEL 12. DAS LITERATURVERZEICHNIS 69 MISC Eine frei zu gestaltende Literaturangabe. zwingende Felder: eines der optionalen Felder optionale Felder: author, title, howpublished, month, year, note PHDTHESIS Eine Doktorarbeit. zwingende Felder: author, title, school,textit year optionale Felder: address, month, note, type PROCEEDINGS Ein Tagungs- oder Konferenzbericht. zwingende Felder: title, year optionale Felder: editor, publisher, volume oder number, organization, series, address, month, note TECHREPORT Ein Bericht einer Hochschule oder Forschungsinstituts (kann einer Serie entstammen oder eine laufende Seriennummer haben). zwingende Felder: author, title, institution, year optionale Felder: type, number, address, month, note UNPUBLISHED Eine unveröffentlichte Arbeit. zwingende Felder: author, title, note optionale Felder: month, year Felder Die nachfolgende Liste ist alphabetisch sortiert und listet alle möglichen Felder in der Bibliotheksdatenbank auf. Welches Feld in welche, Zusammenhang - sprich bei welchen Eingabetyp - genutzt werden muss oder darf kann dem vorherigen Abschnitt dieses Skripts entnommen werden. address Anschrift eines Verlages annote Kommentar innerhalb Bibtex - wird nicht umgesetzt bzw. angezeigt. author Autorennamen booktitle Buchtitel, in dem die Kapitel eigene Titel haben (etwa bei Artikelsammlungen) chapter Ein Kapitelnummer - ggf. mit Kapitelname edition Auflagenummer - ggf. mit Ergänzungen wie etwa: 3. überarbeitete Auflage editor Die Herausgeber howpublished Art der Veröffentlichung (etwa Selbstverlag) institution Das veröffentlichende Institut journal Name der Zeitschrift oder Zeitung key Schlüssel zur alphabetischen Einordnung des Literatureintrags month Veröffentlichungsmonat note Zusatinformationen number Die laufender Nummer einer Zeitung oder Zeitschrift. organization Die Organisation, die eine Konferenz ausgerichtet hat.

82 KAPITEL 12. DAS LITERATURVERZEICHNIS 70 pages Seitenfolge innerhalb eines Buches. publisher Der Verlagsname school Die Hochschule oder Universität series Name einer Buchserie title Der Name des Buches, Aufsatzes oder Textes type Art des Berichts (etwa Studienarbeit ) volume Bandnummer einer Zeitschrift year Erscheinungsjahr 12.2 Die.bib Datei einbinden Nachdem die Bibliotheksdateien erstellt wurden können sie mir dem Befehl Listing 12.2: Bibliothek einbinden \ bibliography { datenbank 1, datenbank 2,...} Wie an der Syntax zu sehen ist kann eine oder mehrere Bibilotheken eingebunden werden. Die Bezeichnung datenbank1 etc. stehe dabei immer für Dateinaben der Bibliothek ohne die Endung.bib. Sollen mehrere Bibliotheksdateien eingebunden werden, so müssen sie durch Kommata voneinander getrennt werden. In der Auflistung dürfen dabei keinerlei Leerzeichen auftreten. Der Ort, an dem dieser Befehl aufgerufen wird ist auch der Ort, an dem er später auftritt. Damit das Literaurverzeichnis im Inhaltsverzeichnis auftaucht muss dem eben beschriebenen Befehl folgender Befehl vorausgestellt werden: Listing 12.3: Bibliothek im Inhaltsverzeichnis \ addcontentsline { toc }{ section }{ Literatur } Anstelle von section könnte acu chapter oder auch subsection verwendet werden - ja nach Vorliebe. Der dritte Parameter ist der Titel, unter dem die Literaturliste im Inhaltsverzeichnis (toc) auftaucht. Im Standarformatierung des Literaturverzeichnisses kann ebenfalls geändert werden. Dieses kann erreicht werden, indem vor dem bibliography-aufruf - aber innerhalb der document-umgebung - der folgende Befehl verwendet wird: \ bibliographystyle { Stil } Listing 12.4: Formatierung der Literaturliste Als Parameter für den Stil kommen folgende Werte in Frage: abbrv Hierbei handelt es sich um eine verkürzte Fassung von plain, wobei Monats-, Vor- und Journalname abgekürzt werden. alpha Bei dieser Fassung werden die Daten in der selben Art ausgegeben wie bei plain. Der Unterschied ist, dass statt einer laufenden Nummerierung eine Abkürzung des Autorennamens verwendet wird. plain Hierbei handelt es sich um die Standardeinstellung. Die Literaturquellen werden hierbei mit einer fortlaufenden Nummer versehen, die dann als Verweis in eckigen Klammern im Text angegeben wird.

83 KAPITEL 12. DAS LITERATURVERZEICHNIS 71 unsrt Bei dieser Einstellung erfolgt die Reihenfolge im Literaturverzeichnit in der Reihenfolge der Literaturverweise im Text. Als Verweisbezeichnung wird das Schlüsselwort des jeweiligen Buches verwendet Literaturverweise im Text erstellen Um eine Quellenangabe innerhalb eines Text vornehmen zu können muss eine Bibliotheksdatei eingebunden werden. Es muss auf jeden Fall sicher gestellt werden, dass die am Anfang dieses Kapitels angegebene Reihenfolge der Bearbeitung eingehalten wird. Beim ersten L A TEX-Aufruf wird eine Warnmeldung generiert, die jedoch ignoriert werden kann. Sollte nach dem dritten Aufruf immernoch eine Warnung auftreten, so kann es sich um einen Fehler im Verweis handeln. Ein Verweis wird mit dem Befehl \ cite { Schlüsselwort } Listing 12.5: Literaturverweise im Text erzeugt. Das Schlüsselwort muss dabei exakt gleich geschrieben werden wie in der Bibliotheksdatei. Das Zeichen für den Quellenverweise - etwa ein [3] - wird automatisch so formatiert wie es mittels des Stils angegeben wird (siehe oben). Soll ein Buch aus der Bibliotheksdatei aufgeführt werden, das nicht als direkte Quelle im Text angegeben wird, aber dennoch beim Erstellen der Arbeit von Bedeutung war, so kann der folgende Befehl verwendet werden. \ nocite { Schlüsselwort } Listing 12.6: Zusätzlche Literaturverweise Alle Bücher, die sich in der Bibliotheksdatei befinden aber weder mit cite noch mit nocite Aufgelistet werden, tauche nicht im Literaturverzeichnis des fertigen Dokuments auf. Demnach ist es also möglich, sich eine zentrale Bibliotheksdatei anzulegen, die dann bei jeder Ausarbeitung von neuem eingebunden wird.

84 Kapitel 13 Glossar & Stichwortverzeichnis 13.1 Das Stichwortverzeichnis Ein Stichwortverzeichnis, oder auch Indexregister genannt, wird von L A TEX nicht automatisch erstellt - kann also nicht wie beim Inhaltsverzeichnis mit einem einfach Befehlsaufruf eingefügt werden. Der Hauptgrund dafür ist, dass L A TEX bzw. TEX nicht wissen kann, welche Begriffe aufgenommen werdel sollen und welche nicht. Aus diesem Grund ist die Erstellung eines Indexregisters auch in L A TEX leider eine recht zeitaufwändige Angelegenheit. Zum Ereugen muss zunächst eine eigene Umgebung geschaffen werden: \ begin { theindex } Index - Einträge \ end { theindex } Listing 13.1: Indexregister-Umgebung Die Indexeinträge werden anschließend mit insgesamt vier verschieden Befehlen im Index eingetragen. Die Befehle sind gleichzeitig auch für die Einrückungen verantwortlich: \ item Eintrag \ subitem Untereintrag \ subsubitem Unter - Untereintrag \ indexspace Listing 13.2: Indexregister-Befehle Bei Indexspace handelt es sich um eine Leerzeile. Wie die Formatierung oder Reihenfolge der Einträge auszusehen hat liegt im Ermessen des Benutzers. Mit dem Befehl \ makeindex Listing 13.3: Indexregister-Erzeugen wird das Indexregister letztendlich erzeugt und angezeigt. Wird beim Eintragen eines Stichworts ins Register die Befehlsfolge Befehl Text, Seiten eingehalten, so können die Einträge automatisch als Randnotiz im Dokument angezeigt werden. Seiten müssen dafür durch Kommata oder doppelte Minuszeichen voneinander getrennt sein. Um diese Funktion zu nutzen muss jedoch das Paket showidx eingebunden werden. 72

85 KAPITEL 13. GLOSSAR & STICHWORTVERZEICHNIS Das Glossar Beim Glossar handelt es sich um ein Spezialverzeichnis, was in seiner Bedeutung dem Stichwortverzeichnnis jedoch stark ähnelt und daher erst an dieser Stelle aufgeführt ist. Im gegensatz zum Stichwortverzeichnis muss für das Glossar keine spezielle Umgebung verwendet werden. Es muss lediglich an der gewünschten Stelle der document-umgebung der Befehl \ makeglossary Listing 13.4: Glossar erzeugen aufgerufen werden. Im laufenden Quelldokument kann an einer beliebigen Stelle innerhalb der document-umgebung ein Eintrag erzeugt werden. Dazu ist der Befehl \ glossary { Glossareintrag } Listing 13.5: Glossar erzeugen vorgesehen. Sämtliche Informationen werden von L A TEX in einem speziellen Dokument mit der Endung.glo abgespeichert.

86 Kapitel 14 Package: listings Bei listings 1 handelt es sich um ein Zusatzpaket. Es ist eine Markosammlung, die es ermöglicht Quellcode verschiedener Programmiersprachen (oder auch L A TEX) in das Dokument einzubinden. Es liefert dabei ein eigene Verzeichnis für die Quellcodes mit. Das Aussehen des eingefügten Quellcodes kann vom Benutzer indiviualisisert werden. Realisiert wird das Verfahren mit Hilfe einer speziellen Umgebung. Listing 14.1: listings Umgebung \ begin { lstlisting }[ Option = Parameter, Option = Parameter,...] Quellcode \ end { lstlisting } Alle Zeichen innerhalb der Umgebung werden komplett ignoriert und unterliegen somit auch nicht den Beschränkungen für reservierte Sonderzeichen, wie sie am Anfang dieses Skript beschrieben wurden. Darüber hinaus wird der Text automatisch umgebrochen und eingerückt - genau so, wie er im L A TEX- Quellcode angegeben wurde (also bzgl. dieser Eigenheit vergleichbar mit der < pre >-Umgebung bei HTML. Im Listing oben muss das Leerzeichen vor dem end-befehl ignoriert werden. Problem bei diesem speziellen Fall ist, dass ansonsten der erste end-befehl als Ende der Umgebung verwendet werden. Die Liste der möglichen Optionen ist lang. Die wahrscheinlich wichtigste ist: caption ={ Titel des Listings } Listing 14.2: listings Optionen Hiermit wird dem Listing ein Titel angehängt, der auch so im Inhaltsverzeichnis der Listings aufgeführt wird. Eine komplette Liste aller Optionen mitsamt Parameter ist der offiziellen Dokument[1] des Pakets zu entnehmen Konfiguration Die Konfiguration des Quellcodes kann zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb der document - Umgebung vorgenommen werden. Sie wirkt sich automatisch auf alle anschließend eingefügten Listings aus. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann die jeweilige Konfiguration im Dokumentverlauf geändert werden, um somit das Aussehen und die Reaktion zu ändern. Eine Konfguration muss dabei das folgende Aussehen haben (hier ein Beispiel): 1 74

87 KAPITEL 14. PACKAGE: LISTINGS 75 Listing 14.3: listings Konfiguration \ lstset { language =TeX, keywordstyle =\ color { blue }, commentstyle =\ color { blue }, stringstyle =\ color { blue }, backgroundcolor =\ color { blue }, basicstyle =\ ttfamily \ footnotesize } Die verwendeten Farben entsprechen dabei denen aus Kapitel 10. Auch hier ist der Dokumentation auf der offiziellen Seite des CTAN eine komplette Liste aller Optionen zu entnehmen. An dieser Stelle ein kleines Beispiel für die Programmiersprache C/C++: 1 # include < stdlib.h> 2 # include < stdio.h> 3 # include < iostream > 4 5 using namespace std ; 6 Listing 14.4: listings Konfiguration 7 int main ( int argc, char ** argv ) { 8 // mehrfache Ausgabe eines Strings : 9 for ( int i = 0; i < 10; i ++) { 10 cout << " Hallo Welt!" << endl ; 11 } 12 return 0; 13 } Wie zu sehen ist werden die Sprachelemente gemäß der C-Syntax eingefärbt. Erzeugt wurde diese Ausgabe mit folgender Konfiguration: Listing 14.5: Beispiel C++ Konfiguration \ lstset { language =C++, keywordstyle =\ color { red }, commentstyle =\ color { blue }, stringstyle =\ color { green }, backgroundcolor =\ color { grau }, basicstyle =\ ttfamily \ footnotesize, numbers =left, stepnumber =1, numberstyle =\ tiny, numbersep =10 pt } Zu Beginn sollte immer die verwendete Sprache angegeben werden. Anschließend folgt eine Liste der Farbdefinitionen für die diversen Sprachmittel. Zu guter letzt wurde hier festgelegt, wie der Text geschrieben werden soll und wie die Nummerierung der Zeilen auszusehen hat (die letzten vier Zeilen). Als Sprache stehen dabei folgende Parameter zu Verfügung:

88 KAPITEL 14. PACKAGE: LISTINGS 76 Tabelle 14.1: Sprachen in der listings-umgebung Sprachkürzel ABAP ACSL Ada Algol Ant Assembler Awk bash Basic C C++ Caml CIL Clean Cobol Comal command.com Comsol csh Delphi Eiffel Elan erlang Euphoria Fortran GCL Gnuplot Haskell HTML IDL inform Java JVMIS ksh Lingo Lisp Logo make Mathematica Matlab Mercury MetaPost Miranda Mizar ML Modula-2 MuPAD NASTRAN Oberon-2 OCL Octave Oz Pascal Perl PHP PL/I Plasm PostScript POV Prolog Promela PSTricks Python R Reduce Rexx RSL Ruby S SAS Scilab sh SHELXL Simula SPARQL SQL tcl TeX VBScript Verilog VHDL VRML XML XSLT Bei den Sprachen ist die Schreibweise von elementarer Bedeutung. Die angegebene Sprache legt die Schemata fest, nach denen die einzelnen Elemente eingefärbt werden sollen. Die Liste betrifft die Aktuelle Version und kann sich ändern.

89 Kapitel 15 Package: beamer Bei L A TEX-Beamer handelt es sich um ein Zusatzpaket, das von der entsprechenden Projekthomepagehttp://latexbeamer.sourceforge.net/ bezogen werden kann. Das Paket umfasst eine große Anzahl von Macros, die zur Generierung eine Präsentation dienen. Die fertige Präsentation kann anschließend in ein PDF exportiert werden. Das PDF kann dann in einem PDF-Viewer (beispielsweise dem Acrobar Reader) im Vollbildmodus angezeigt werden - zur letztendlichen Präsentation. Aufgrund der besonderen Struktur der beamer-klasse wird in diesem Kapitel im zweiten Unterkapitel nicht Befehl für Befehl abgehandelt. Viel mehr werden die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten für eine Präsentation dargestellt. Die Für diese Seiten benötigten Befehle werden dann entsprechend beschrieben Grundlagen Aufgrund des Aufbaus der beamer-klasse kann es zu vielen Problemen kommen, wenn zusätzliche Pakete eingebunden werden. Grund dafür ist, dass die Dokumentenklasse bereits eine große Anzahl von Paketen eingebunden hat, um die korrekte Funktionsweise zu gewährleisten. Unter anderem kann aus diesem Grund das Sprachpaket german nicht eingebunden werden. Das Fehlen dieses Pakets führt zu gewissen Problemen: Zum einen kann L A TEX keine korrekte Silbentrennung vornehmen, was jedoch noch zu verkraften ist. Ein größeres Problem beim Erstellen der Präsentation ist, dass Umlaute nicht direkt genutzt werden können. Ein Umlaut muss daher wie folgt geschrieben werden: Vorgehensweise ä \ a Bei beamer handelt es sich um eine eigene Dokumentenklasse. Dem benutzer stehen zur Strukturierung die Befehle section und subsection zu Verfügung. Die Verwendung dieser beiden Befehle ist identsich mit der in der Dokumentenklasse article. Neben den üblichen bekannten Befehlen gibt es eine Reihe von neuen, zusätzlichen Befehlen, die nur innerhalb dieser Umgebung funktionieren. Ihre Bedeutung und Funktionsweise wird später in diesem Kapitel beschrieben. Grundsätzlich ist die Funktionsweise, dass innerhalb der document-umgebung eine vielzahl von frame-umgebungen geschaffen werden. Jedes Frame stellt dabei einen eigenen Teil, also quasi eine eigene 77

90 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER 78 Seite der Präsentation dar. Diese Darstellung ist in dieser Form stark vereinfacht, da bei einem schrittweisen Einblenden von Präsentationelementen (wie z.b. bei einer Aufzählung) jede Veränderung im späteren PDF eine eigene Seite wäre Dokumentaufbau Der Grundlegende Dokumentaufbau sieht aus wie folgt (zur Erinnerung: Das Prozentzeichen leitet einen Kommentar ein): Listing 15.1: beamer-dokumentaufbau \ documentclass { beamer } % Pakete zur Steuerung des Aussehens : %... % Beginn des eigentlichen Dokuments \ begin { document } % erste Seite \ begin { frame } \ frametitle { Name des Frames } % Inhalte \ end { frame } % weitere Seiten... \ end { document } Für die Dokumentenklasse stehen folgende Optionen zu Verfügung: Option leer draft handout Tabelle 15.1: Mögliche Optionen der beamer-klasse Beschreibung / Anwendung Standardeinstellung Entwicklungsmodus, bei dem nicht alles dargestellt wird (schnelles kompilieren) Version zum besseren Audruck der Präsentation Es kann auch die Dokumentenklasse article verwendet werden. Damit kann die Präsentation in dem entsprechenden Kontext dargestellt werden. Damit dennoch alles entsprechend bearbeitet werden kann muss mittels usepackage das Paket beamerarticle verwendet werden Design-Pakete Alle im Folgenden aufgeführten Befehle müssen vor der document-umgebung aufgerufen werden. Hinter allen diesen Befehlen verbergen sich normale usepackage-befehle, die Pakete einbinden, die zur beamer-klasse gehören. Statt der hier aufgeführten Befehle könnten also auch gewöhnliche usepackage-befehle verwendet werden. In diesem Fall müssten die hier verwendeten kurze Befehle durch einen recht langen Paketnamen ersetzt werden. Alle Themen-Pakete werden in fünf Kategorien eingeordnet, die verschiedene Elemente der Präsentation beeinflussen.

91 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER 79 Präsentationsthemen Mit diesen Paketen wird das grundlegende Design der Präsentationsfolien bestimmt: Listing 15.2: Präsentationsthemen \ usetheme { AnnArbor Antibes Bergen Berkeley Berlin Boadilla boxes CambridgeUS Copenhagen Darmstadt default Dresden Frankfurt Goettingen Hannover Ilmenau JuanLesPins Luebeck Madrid Malmoe Marburg Montpellier PaloAlto Pittsburgh Rochester Singapore Szeged Warsaw } Farbthemen Mit diesen Paketen wird die Farbpalette der Präsentationsfolien bestimmt: \ usecolortheme { albatross beaver beetle crane default dolphin dove fly lily orchid rose seagull seahorse sidebartab structure whale wolverine } Listing 15.3: Farbthemen Themen für Schriftzeichen Mit diesen Paketen wird der Zeichensatz der Präsentationsfolien bestimmt: Listing 15.4: Themen für Schriftzeichen \ usefonttheme { default professionalfonts serif structurebold structureitalicserif structuresmallcapsserif } Innere Themen Mit diesen Paketen werden die Inneren Elemente (wie etwa Kopf-, Fußzeile, Sidebar usw.) spezifiziert: \ useinnertheme { circles default inmargin rectangles rounded } Listing 15.5: Innere Themen

92 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER 80 Äußere Themen Mit diesen Paketen wird festgelegt, ob und wo die durch das innere Theme festegeleten inneren Elemente angezeigt werden: \ useoutertheme { default infolines miniframes shadow sidebar smoothbars smoothtree split tree } Listing 15.6: Äußere Themen Transparenz Sollen innerhalb der Präsentation bestimmte Elemente (sogenannte Overlays) Teil- oder Halbtransparent sein, so muss im Vorfeld folgender Schalter gesetzt werden: \ setbeamercovered { transparent } Listing 15.7: Transparenz

93 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER Seitenelemente Einige Befehle in der beamer-klasse sind nur in gewissen Situationen oder an gewissen Stellen zugelassen. In den nachfolgenden Unterkapiteln werden gewisse Präsentationselemente vorgestellt, die häufiger benötigt werden. Im jeweiligen Zusammenhang werden die dazu benötigten Befehle vorgestellt. Ganz allgemein kann jeder L A TEX-Befehl verwendet werden, der bilsang vorgestellt worden ist Die Titelseite Für die Titelseite müssen gewissen Elemente vor der eigentlichen document-umgebung definiert werden. Die Definitionen werde von L A TEX gespeichert und bei Bedarf ausgegeben. Diese Vorgehensweise ist bereits von der normalen Titelseite eines article bekannt, wurde jedoch vom Funktionsumfang und der Bedeutung erweitert. Mögliche Befehle sind: \ titel [ Kurzform ]{ Titel } \ subtitle [ Kurzform ]{ Untertitel } \ author [ Kürzel ]{ Namen des Autors } \ institute { Name usw. der Instituts } \ date {\ today } Listing 15.8: Titelseitendefinitionen Die Bedeutung der verschiedenen Befehle sollte selbsterklärend sein. Die Titelseite muss dann (sinnvollerweise als erstes) innerhalb einer Frameumgebung initialisiert werden: %... \ begin { frame } \ titlepage \ end { frame } %... Listing 15.9: Titelseiten-Frame Der Befehl titlepage gibt somit die fertige Titelseite aus Das Inhaltsverzeichnis Auf Wunsch kann zu Beginn einer Präsentation ein kleines Inhaltsverzeichnis angegeben werden. Im Gegensatz zu dem Standard wird bei der beamer-klasse jedoch keine Seitenzahl mit angegeben, es dient also eher als ein Überblick über die verwendeten sections und subsections. Aufgerufen wird das Inhaltsverzeichnis mittels: \ begin { frame } \ frametitle { Inhaltsverzeichnis } \ tableofcontents \ end { frame } Listing 15.10: Inhalts-Frame Der zuerst verwendete Befehl frametitle setzt den Titel einer Seite und sollte immer verwendet werden. Der Befehl halt also keinen Einfluss auf das Inhaltverzeichnis. Durch den Aufruf von tableofcontents wird - genau wie in der article-umgebung auch - das Inhaltverzeichnis aufgebaut.

94 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER Schrittweises Einblenden von Aufzählungen Um Aufzählungselemente schrittweise einblenden zu können, muss zunächst mit den bereits bekannten Befehlen eine Aufzählung erstellt werden: \ begin { frame } \ frametitle { Einblenden von Aufzählungen } \ begin { itemize } \ item Element 1 \ pause \ item Element 2 \ pause \ item Element 3 \ pause \ item Element 4 \ end { itemize } \ end { frame } Listing 15.11: Einblenden von Aufzählungen Wie in dem Beispiel zu sehen ist, wir mittels des Befehls pause ein Pause in der Präsentation eingebunden. Im späteren PDF würde sich jede dieser Pausen so äußern, dass eine zusätzliche Seite erstellt wird. Je nach verwendetem Design wir das jeweils nächste Element bereits als grauer Schatten dargestellt. Dieses Funktioniert sowohl mit der itemize-, als aucht mit der description- und der enumerate-umgebung Schrittweises Einblenden von Tabellenzeilen Um Tabellenzeilen schrittweise einzublenden muss genau wie bei den Aufzählungen der Befehl pause verwendet werden: \ begin { frame } \ frametitle { Einblenden von Aufzählungen } \ begin { tabular }{c c c} A & B & C \\ \ pause D & E & F \\ \ pause G & H & I \\ \ end { tabular } \ end { frame } Listing 15.12: Einblenden von Tabellenzeilen Wie zu sehen ist, muss der Befehl nach dem Zeilenende aufgerufen werden. Es ist auch möglich, den Befehl nach einer einzelnen Zelle aufzurufen, um somit Zellen schrittweise einblenden zu lassen Blöcke Es gibt insgesamt drei Arten von Blöcken. Jeder dieser Blöcke stellt eine eigene Umgebung innerhalb einer frame-umgebung da. Als ein Block ist ein kleines Fenster mit eigener Überschrift gemeint:

95 KAPITEL 15. PACKAGE: BEAMER 83 Abbildung 15.1: Beamer: Boxentypen Anahnd dieses Beispiels sind die Unterschiede der drei verschiedenen Boxen-Typen zu erkennen. Das letztendliche Aussehen der Boxen ist dabei maßgeblich vom verwendeten Design abhängig. Der dargestellte Frame wurde mit folgender L A TEX-Syntax erzeugt: Listing 15.13: Beamer: Boxentypen \ section { Kapitel : Bl \" ocke } \ begin { frame } \ frametitle {Bl \" ocke } \ begin { block }{ normal - Block } Blocktext \ end { block } \ begin { exampleblock }{ Beispiel - Block } Blocktext \ end { exampleblock } \ begin { alertblock }{ Warnungs - Block } Blocktext \ end { alertblock } \ end { frame } Wie zu sehen ist gibt es demnach folgende Umgebungsnamen: block exampleblock alertblock Anstelle des Titles - der zweite Parameter der jeweiligen Umgebung - könnte auch ein Bild, etwa ein Symbol verwendet werden.

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