Begleitskript zum L A TEX-Kurs am KIZ

Transkript

1 Begleitskript zum L A TEX-Kurs am KIZ Christine Kunius 12. Februar 2006

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Was ist LATEX? Grundprinzip Logisches Markup Kein WYSIWYG Rechnerunabhängigkeit Generieren von formatierten Dateien - Compiliervorgang Der Aufbau eines LATEX-Dokumentes Dokumentenklassen Kommandos und Kommentare Kommentare mit % Kommandos Erste Kommandos Absätze und Zeilenumbrüche Kapitelüberschriften Umlaute und Sonderzeichen Umlaute - Deutsche Besonderheiten Sonderzeichen Übungsaufgabe Text formatieren Textstellen hervorheben Listen und Aufzählungen Einfache Aufzählung Nummerierte Aufzählung Verschachtelte Aufzählungen Beschreibungslisten Tabellen und Bilder Tabellen Linien in Tabellen Tabellenumgebung Bilder Bildumgebung Skalieren von Bildern Positionierung von Bildern und Grafiken

3 Inhaltsverzeichnis 3 4 Wissenschaftliche Texte Spezielle Bereiche in wissenschaftlichen Texten - Dokumentteile Titelseite Verzeichnisse Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis und Tabellenverzeichnis Verweise innerhalb des Textes Fussnoten Literaturverzeichnis Anhang Übungsaufgabe Formeln Formelumgebungen Klammerung in $ Klammerung in $$ Klammerung in \[ \] Mathmod-Umgebungen Die equation-umgebung Die gather-umgebung Die align-umgebung Die eqnarray-umgebung Formeln editieren Text in Formeln Referenzen in und auf Formeln Automatische Größenanpassung von Klammersymbolen Spezielle Formel-Umgebungen Die split-umgebung Die matrix-umgebung Die cases-umgebung Übungsaufgabe

4 Kapitel 1 Einführung 1.1 Was ist L A TEX? LaTeX ist ein Softwarepaket, das die Benutzung des Textsatzprogramms TeX mit Hilfe von Makros vereinfacht. Es wurde 1984 von Leslie Lamport entwickelt. Der Name bedeutet soviel wie Lamports TeX und liegt derzeit in der Version 2ε vor. 1.2 Grundprinzip Logisches Markup Bei der Benutzung von LaTeX fällt gleich die Verwendung eines logischen Markups im Gegensatz zum physikalischen Markup auf. Soll in einem Dokument z.b. eine Überschrift erstellt werden, wird der Text nicht wie in einer Textverarbeitung rein optisch hervorgehoben (z.b. Fettdruck mit größerer Schrift und vielleicht noch zentriert deklariert), sondern eine Überschrift als solche gekennzeichnet. In den Klassen- oder sty-dateien wird festgelegt, wie eine derartige Abschnittsüberschrift zu gestalten ist: das Ganze fett setzen; mit einer Nummer davor, die hochzuzählen ist; den Eintrag in das Inhaltsverzeichnis vorbereiten usw. Dadurch erhalten alle diese Textstellen eine einheitliche Formatierung Kein WYSIWYG Wie das Beispiel unten zeigt, handelt es sich bei LaTeX nicht um ein WYSIWYG (what you see is what you get)-system, sondern der Quelltext muss verarbeitet werden, um das gesetzte Ergebnis zu erhalten. Dies bedeutet einerseits, dass man sich erst in das System einarbeiten muss, um LaTeX benutzen zu können, aber andererseits auch, dass genau festgelegt werden kann, wie das Resultat aussieht. Inzwischen gibt es auch grafische Editoren, die mit LaTeX arbeiten können und WYSIWYG bieten. Das von LaTeX generierte Layout gilt als sehr sauber, sein Formelsatz als sehr ausgereift. Außerdem ist die Ausgabe u. a. nach PDF, HTML und Postscript möglich. Mit LaTeX

5 Kapitel 1: Einführung 5 können insbesondere umfangreiche Arbeiten, wie z. B. Diplomarbeiten oder Dissertationen erstellt werden Rechnerunabhängigkeit Wie TeX selbst ist LaTeX unabhängig von Hardware und Betriebssystemen benutzbar. Mehr noch, die Ausgabe (Zeilen- und Seitenumbrüche) ist genau gleich, unabhängig von der verwendeten Rechnerplattform und dem verwendeten Drucker. Voraussetzung hierfür ist, dass die verwendeten Zusatzpakete in geeigneten Versionen installiert sind. LaTeX ist auch nicht auf die Schriftarten des jeweiligen Betriebssystems angewiesen, die oftmals für die Anzeige am Bildschirm und nicht für den Druck ausgelegt sind, sondern enthält eine Reihe von eigenen Schriftarten. 1.3 Generieren von formatierten Dateien - Compiliervorgang Mit TeXnicCenter: 1. Auswahl des Ausgabeformates (.pdf,.ps) über das Pulldownmenü 2. Soll eine einzelne Quelldatei compiliert werden: Ctrl+F7 oder. Soll ein Projekt mit mehreren Quelldateien compiliert werden: F7 oder. 3. Die erstellte Datei kann man mit F5 oder anschauen. Alternativ ist Schritt 2 und Schritt 3 zusammenfassbar, indem jeweils das Icon mit der Lupe gewählt wird: (Ctrl+F5 ) oder (Ctrl+Shift+F7 ) Hinweis Je nach verwendeter Acorbat Reader Version, muss die erstellte pdf.-datei vor dem erneuten Kompiliervorgang geschlossen werden. Sonst erscheint beim Kompilieren eine Fehlermeldung.

6 Kapitel 1: Einführung Der Aufbau eines L A TEX-Dokumentes Ein LaTeX-Dokument besteht aus zwei Bereichen: Dem Header, in dem globale Deklarationen vorgenommen werden. Ausserdem wird hier die Dokumentklasse (\documentclass{}) eingebunden und die benötigten Pakete importiert. Dem Body, also dem eigentlichen Dokument. Dieser Teil wird mit \begin{document} eingeleitet und mit \end{document} beendet. Dokumentstruktur: \documentclass{scrartcl} \begin{document}...dokumentinhalt... \end{document} 1.5 Dokumentenklassen Im Header wird die Dokumentklasse angegeben. Diese richtet sich nach der Art des Dokuments, welches man schreiben möchte: einfaches Dokument, Artikel article, scrartcl komplexere Dokumente, Studien-/Diplomarbeiten report, scrreprt Bücher book, scrbook In der Liste gibt es Klassen, die mit scr beginnen. Hierbei handelt es sich um das sog. KOMA-Skriptpaket. Dies sind verschiedene Dokumentklassen, die den Dokumenten ein europäisches Design vorgeben, d.h. die Seitenränder, Standardpapiergröße ect. sind standardmäßig anders eingestellt. Die Syntax für die Angabe der Dokumentklasse ist folgendermassen: \documentclass{name der Klasse} Beispiel \documentclass{scrartcl} Einbinden der Dokumentklasse scrartcl.

7 Kapitel 1: Einführung Kommandos und Kommentare Kommentare mit % Das Prozentzeichen % wird für Kommentare innerhalb der LaTeX-Datei verwendet. Durch Kommentare kann man eine LaTeX-Datei lesbarer gestalten. Wie ein Prozentzeichen in einen Text eingebunden wird, wird in Abschnitt 1.8 beschrieben Kommandos LaTeX-Kommandos beginnen immer mit einem Backslash \. Nach dem Namen des Kommandos werden Parameter in geschweiften Klammern angegeben. Optionale Parameter werden in eckigen Klammern zwischen Name und öffnender geschweifter Klammer platziert. Beispiele \begin{document} Beginn des eigentlichen LaTeX-Dokumentes. Merke Zu einem begin-befehl gehört immer ein end-befehl)! \documentclass[11pt]{scrreprt} Einbinden der Dokumentklasse scrreprt. Der optionale Parameter 11pt legt die Standardschriftgrösse auf 11pt fest. 1.7 Erste Kommandos Absätze und Zeilenumbrüche Absätze Um einen Absatz zu erzeugen, fügt man mindestens eine Leerzeile zwischen zwei Textstellen in das Dokument ein. Dies ist der erste Absatz von diesem Dokument. Dies ist der zweite. LaTeX formatiert normalerweise neue Absätze so, dass die erste Zeile des neuen Absatzes ein wenig eingerückt wird. Dies entspricht den amerikanischen Absatzregeln. Um

8 Kapitel 1: Einführung 8 europäische Absätze zu erzeugen bindet man folgende Befehle in den Header ein: \parindent 0pt \parskip 12pt Zeilenumbrüche Ein einfacher Zeilenumbruch wird durch einen doppelten Backslash \\ erzeugt. Dabei wird die Zeile genau an dieser Stelle umgebrochen. Zeilenumbrüche sollten nur in speziellen Fällen verwendet werden, wie z.b. bei Adressen, in Tabellen oder ähnlichen Situationen. Hans Muster\\ Mustergasse 13\\ 1234 Musterhausen Kapitelüberschriften Für die fortlaufende Untergliederung stellt LATEX folgende Gliederungsbefehle zur Verfügung: chapter section subsection subsubsection paragraph subparagraph Die Syntax der Befehle ist folgendermassen: \gliederungs_befehl{überschrift} Beispiel \subsection{ich bin eine Überschrift}

9 Kapitel 1: Einführung Umlaute und Sonderzeichen Umlaute - Deutsche Besonderheiten LaTeX hat seine Ursprünge in der USA. Der amerikanische Zeichensatz bietet keine Umlaute. Für die korrekte Darstellung von Umlauten müssen folgende Zeilen in den Header des Dokuments eingefügt werden: \usepackage{ngerman} Mit \usepackage{ngerman} werden verschiedene Titel ins Deutsche übersetzt. So z.b. Table of Contents in Inhaltsverzeichnis. Zudem aktiviert diese Zeile die korrekte Silbentrennung für die neue deutsche Rechtschreibung. \usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage[latin1]{inputenc} bindet man ein, damit die von der Tastatur eingegebenen deutschen Zeichen ä, ö, ü und ß automatisch erkannt werden Sonderzeichen Einige Sonderzeichen sind in LaTeX nicht direkt verwendbar. Der Backslash \ steht für einen Kommandoanfang. Möchte man den Backslash als Zeichen verwenden, schreibt man: \textbackslash Die meisten Sonderzeichen (% # { } &) können durch Voranstellung von einem Backslash \ dargestellt werden. Dieses Vorgehen heißt auch Quoting. Es verhindert die Interpretation der Sonderzeichen durch den Compiler. \% erzeugt ein Prozentzeichen % 1.9 Übungsaufgabe Das PDF-Dokument uebung1.pdf ist aus einem LATEX-Dokument entstanden. Ihre Aufgabe ist es nun, das entsprechende LATEX-Dokument zu erstellen. Es sollen nur die bereits bekannten Makros verwendet werden. Es ist natürlich nicht notwendig, dass Sie den gesamten Text abtippen. Die wichtigen Elemente (sprich: alle Formatierungen) sollen jedoch vorhanden sein. Ausgangsbasis ist die Datei uebung1.tex. Hinweis Doppelte Anführungszeichen entstehen durch zwei aufeinander folgende einfache Anführungszeichen.

10 Kapitel 2 Text formatieren 2.1 Textstellen hervorheben Einzelne Wörter oder Textteile können hervorgehoben werden. Normalerweise werden folgende Formtierungen verwendet: Fett setzt man mit \textbf{text}. Kursiv setzt man mit \textit{text}. Verbatim setzt man mit \verb text. Sollen mehrere Zeilen mit Verbatim hervorgehoben werden, schreibt man diese zwischen die zwei Befehle \begin{verbatim} und \end{verbatim}. /*Diese Hervorhebung wird gewöhnlich für Programmiercode verwendet*/ while(1){ sprintf{"ich bin programmiercode\n"); } Der Text in der Verbatim-Umgebung wird nicht interpretiert, d.h. wie eingegeben dargestellt. Deshalb müssen Sonderzeichen nicht gequotet werden. Verbatim wird gewöhnlich für Darstellung von Code im LaTeX-Dokument verwendet. 2.2 Listen und Aufzählungen Es gibt verschiedenste Listen und Aufzählungen in LaTeX. Im folgenden werden die wichtigsten vorgestellt:

11 Kapitel 2: Text formatieren Einfache Aufzählung Eine einfache Aufzählung erstellt man folgendermassen: \begin{itemize} \item Der erste Punkt. \item Der zweite Punkt in der Liste. \item Noch ein weiterer Punkt. \end{itemize} Und so sieht das Ganze danach aus: Der erste Punkt. Der zweite Punkt in der Liste. Noch ein weiterer Punkt Nummerierte Aufzählung Die nummerierte Aufzählung erstellt man folgendermassen: \begin{enumerate} \item Ein nummerierter Punkt. \item Der zweite nummerierte Punkt. \item Noch ein dritter nummerierter Punkt. \end{enumerate} Und so sieht das Ganze fertig aus: 1. Ein nummerierter Punkt. 2. Der zweite nummerierte Punkt. 3. Noch ein dritter nummerierter Punkt Verschachtelte Aufzählungen Diese Aufzählungstypen lassen sich natürlich beliebig verschachteln: \begin{enumerate} \item Ein nummerierter Punkt.

12 Kapitel 2: Text formatieren 12 \item Der zweite nummerierte Punkt. \begin{enumerate} \item Ein nummerierter Punkt. \item Der zweite nummerierte Punkt. \item Noch ein dritter nummerierter Punkt. \end{enumerate} \item Noch ein dritter nummerierter Punkt. \end{enumerate} Uns so sieht das Ganze fertig aus: 1. Ein nummerierter Punkt. 2. Der zweite nummerierte Punkt. a) Ein nummerierter Punkt. b) Der zweite nummerierte Punkt. c) Noch ein dritter nummerierter Punkt. 3. Noch ein dritter nummerierter Punkt Beschreibungslisten Eine weitere Form einer Aufzählung ist die Beschreibungsliste. Hier ist ein Beispiel einer Beschreibungsliste: \begin{description} \item[apfel] Eine Frucht die meistens auf grossen Bäumen wächst, welche man ernten kann und welche ganz lecker schmeckt. Teilweise ist auch ein Wurm drin. Da dies ein längerer Satz ist erkennt man, wie weitere Zeilen mit einem fixen Abstand umgebrochen werden. \item[wurm] Ist teilweise im Apfel drin. Um auch hier den Abstand beim Umbruch in eine neue Zeile zu sehen, schreibe ich einen längeren Satz. Mit ein bisschen Glück ist die Beschreibung länger als eine Zeile. \item[birne] Siehe dazu \textit{apfel}, nur mit anderer Form und Geschmack. \end{description} Und so sieht das Ganze fertig aus: Apfel Eine Frucht die meistens auf grossen Bäumen wächst, welche man ernten kann und welche ganz lecker schmeckt. Teilweise ist auch ein Wurm drin. Da dies ein längerer Satz ist erkennt man, wie weitere Zeilen mit einem fixen Abstand umgebrochen werden.

13 Kapitel 2: Text formatieren 13 Wurm Ist teilweise im Apfel drin. Um auch hier den Abstand beim Umbruch in eine neue Zeile zu sehen, schreibe ich einen längeren Satz. Mit ein bisschen Glück ist die Beschreibung länger als eine Zeile. Birne Siehe dazu Apfel, nur mit anderer Form und Geschmack.

14 Kapitel 3 Tabellen und Bilder 3.1 Tabellen Hier die erste Beispieltabelle: \begin{tabular}{llr} \textbf{farbe} & \textbf{form} & \textbf{zahl} \\ Rot & Rechteck & 100 \\ Blau & Kreis & 99 \\ Gelb & Dreieck & 98 \\ \end{tabular} Beispieltabelle 1 Farbe Form Zahl Rot Rechteck 100 Blau Kreis 99 Gelb Dreieck 98 Die einzelnen Spalten werden mit dem &-Zeichen getrennt und eine neue Tabellenzeile beginnt mit einenm doppelten Backslash. Direkt hinter dem Befehl \begin{tabular} befindet sich der Parameter {llr}. Das bedeutet wie die Inhalte der drei Spalten ausgerichtet werden: Die ersten beiden linksbündig formatiert und die letzte rechtsbündig. Je nach Buchstabe in diesem Parameter kann man die Spalten unterschiedlich formatieren. Einige Beispiele: l Linksbündig formatierte Spalte. c Zentriert formatierte Spalte. r Rechtsbündig formtierte Spalte. p5cm Die Spalte ist genau 5cm breit. Fügt eine vertikale Linie ein.

15 Kapitel 3: Tabellen und Bilder Linien in Tabellen Es ist auch möglich, Linien in der Tabelle einzubauen. Für horizontale Linien verwendet man dabei den Befehl \hline, für die vertikalen Linien macht man ein -Zeichen zwischen die Spaltenangabe. Das Beispiel mit einigen Linien: \begin{tabular}{ l l r } \hline \textbf{farbe} & \textbf{form} & \textbf{zahl} \\ \hline Rot & Rechteck & 100 \\ \hline Blau & Kreis & 99 \\ \hline Gelb & Dreieck & 98 \\ \hline \end{tabular} Beispieltabelle 2 Farbe Form Zahl Rot Rechteck 100 Blau Kreis 99 Gelb Dreieck Tabellenumgebung Tabellen können mit um folgende Features erweitert werden: Tabellenüberschrift/Tabellenunterschrift (\caption{}) Aufnahme ins Tabellenverzeichnis automatische Platzierung an geeigneter Stelle Verweismöglichkeit auf die Tabelle (\label{}) zentrieren der Tabelle (\centering) Um dies realisieren zu können wird die Tabelle in eine Umgebung eingebunden. Dies setzt das Einbinden des Befehls \usepackage{array} im Header des LaTeX-Dokuments vorraus. Beispieltabelle 1 mit Umgebung:

16 Kapitel 3: Tabellen und Bilder 16 \begin{table} \centering \begin{tabular}{llr} \textbf{farbe} & \textbf{form} & \textbf{zahl} \\ Rot & Rechteck & 100 \\ Blau & Kreis & 99 \\ Gelb & Dreieck & 98 \\ \end{tabular} \caption{beispieltabelle 1 mit Umgebung} \end{table} Farbe Form Zahl Rot Rechteck 100 Blau Kreis 99 Gelb Dreieck 98 Tabelle 3.1: Beispieltabelle 1 mit Umgebung Mehr zu Verweisen unter dem Abschnitt Bilder In ein LaTeX-Dokument kann man beliebige Bilder einbetten. Dabei kann man alle Bildformate verwenden, welche in einer pdf-datei zulässig sind. Dies sind die Formate GIF, PNG und JPEG. Bei der Erzeugung von DVI oder PS-Files sind nur PS oder EPS-Bilder zulässig. Um Grafiken in das Dokument einzubetten, sollte vorher das Paket \usepackage{graphicx} in den Header eingebunden werden. Ein Bild wird mit dem folgenden Befehl eingebettet: \includegraphics{images/apfel.jpg}

17 Kapitel 3: Tabellen und Bilder Bildumgebung Analog zu Tabellen können Bilder um folgende Features erweitert werden: Bildüberschrift/Bildunterschrift (\caption{}) Aufnahme ins Bildverzeichnis automatische Platzierung an geeigneter Stelle Verweismöglichkeit auf das Bild (\label{}) zentrieren des Bildes (\centering) Um dies realisieren zu können wird die Tabelle in eine Umgebung eingebunden. Bild mit Umgebung: \begin{figure} \centering \includegraphics{images/apfel.jpg} \caption{ein Apfel mit Umgebung:-)} \end{figure} Abbildung 3.1: Ein Apfel mit Umgebung:-) Skalieren von Bildern Der Befehl \includegraphics kennt noch verschiedenste Parameter. Einer der häufig gebrauchten ist der width -Parameter. Dieser skaliert die Grafik auf die angegebene Breite. Im folgenden Beispiel wird die Grafik auf 5cm Breite skaliert: \includegraphics[width=5cm]{images/apfel.jpg} Dieses Beispiel skaliert die Grafik genau auf die Textbreite: \includegraphics[width=\textwidth]{images/apfel.jpg}

18 Kapitel 3: Tabellen und Bilder 18 Weiter ist es möglich die Grafik zu routieren, zuzuschneiden und mehrere Grafiken zu einer Bildfolge zusammenzufassen. Diese und weitere Optionen findet man in der Dokumentation zum graphicx -Paket. 3.4 Positionierung von Bildern und Grafiken Bilder (Abbildungen) und Tabellen sind in LaTeX sogenannte Gleitobjekte, d.h. LaTeX entscheidet dabei selbständig, wo genau die Abbildung oder die Tabelle im endgültigen Dokument erscheint. Diese Position kann alldings mit optionalen Parametern beeinflusst werden. Die Parameter werden nach dem Beginbefehl der Umgebung angegeben:... \begin{figure}[hb]... oder... \begin{table}[hb]... hb besagt, binde die Abbildung/Tabelle möglichst hier (h) oder unten an der Seite (b) ein. Die Reihenfolge bestimmt die Priorität (höchste zuerst). Möglichen Buchstaben sind: h here. Möglichst hier. t top. Oben an der Seite. b bottom. Unten an der Seite. p page. Auf einer seperaten Seite.

19 Kapitel 4 Wissenschaftliche Texte 4.1 Spezielle Bereiche in wissenschaftlichen Texten - Dokumentteile Ein wissenschaftlicher Text besteht normalerweise aus einzelnen, in sich geschlossenen Dokumentteilen: Titelseite Inhaltsverzeichnis Inhalt Anhang Literaturverzeichnis 4.2 Titelseite Die Kommandos der Titelseite hängen sehr von der gewählten Dokumentklasse ab. Hier werden die gängisten vorgestellt: \subject Thema des Dokumentes \title Titel des Dokumentes \author Autor des Dokumentes \date Datum des Dokumentes Alle diese Kommandos sind optional und werden im Header verwendet. Um die Titelseite letztendlich zu erstellen wird dann der Befehl \maketitle im Body angegeben.

20 Kapitel 4: Wissenschaftliche Texte 20 Beispiel \title{diplomarbeit} \subject{wie erstellt man wissenschaftliche Texte mit LaTeX?} \author{hans Muster} \begin{dokument} \maketitle... \end{dokument} Bei Weglassen des \date-argumentes, wird automatisch das aktuelle Datum eingefügt. In einem Artikel ( article ) wird der Titel einfach oben an das aktuelle Dokument mit einer grossen Schriftart gesetzt. Das Inhaltsverzeichnis oder Dokument beginnt direkt darunter. In einem Buch ( book ) entsteht eine seperate Titelseite. 4.3 Verzeichnisse Inhaltsverzeichnisse werden in LaTeX automatisch erzeugt. Es ist möglich, ein Inhaltsverzeichnis, ein Abbildungsverzeichnis und ein Tabellenverzeichnis ohne grossen Aufwand in das Dokument einzubetten Inhaltsverzeichnis Das Inhaltsverzeichnis wird aus den Überschriften des Dokuments gebildet. Es wird mit folgendem Befehl in das Dokument eingebunden (im Body): \tableofcontents Falls eine bestimmte Kapitelüberschrift nicht im Inhaltsverzeichnis auftauchen soll, wird die *-Schreibweise verwenden: \subsection*{nicht im Inhaltsverzeichnis} Möglicherweise ist der Titel im Dokument zu lang für das Inhaltsverzeichnis. Daher gibt es die Möglichkeit den Eintrag, welcher im Inhaltsverzeichnis gemacht wird, vom Titel im Dokument zu trennen: \subsection[kurzer Titel im Inhaltsverzeichnis]{Hier der lange Titel, welcher leider im Inhaltsverzeichnis keinen Platz gefunden hat}

21 Kapitel 4: Wissenschaftliche Texte Abbildungsverzeichnis und Tabellenverzeichnis Das Abbildungsverzeichnis und das Tabellenverzeichnis wird aus den \caption- Einträgen innerhalb der figure - und table -Umgebungen gebildet. Diese beiden Verzeichnisse bindet man folgendermassen in das Dokument ein (im Body): \listoffigures %Abbildungsverzeichnis \listoftables %Tabellenverzeichnis 4.4 Verweise innerhalb des Textes Mit dem Kommando \label{name} können Marken im Dokument auf Kapitel, Bilder und Tabellen gesetzt werden. Der Befehl \ref{name} an einer beliebigen Stelle im Text erzeugt dann automatisch einen Verweis auf die entsprechende Marke. Wird eine Marke in einem gewöhnlichen Absatz gesetzt, so verweist die Referenz auf die Kapitelnummer, in der das Kommando steht. Steht die Marke in einer figure oder table -Umgebung, so verweist die Referenz auf die Nummer des Bildes bzw. der Tabelle. Das Kommando \label{} muss dabei unbedingt nach dem Kommando \caption{} verwendet werden, da die Bildnummer erst durch den caption-befehl erzeugt wird.... \section{dokumentinhalt} In Abschnitt \ref{sec: Weiterer Dokumentinhalt} wird dieses Thema genauer erläutert. \subsection{untertitel des Dokumentinhalts}... \section{weiterer Dokumentinhalt} \label{sec: Weiterer Dokumentinhalt}... Hinweis Bei einem Verweis auf einen im Dokument nicht vorhandenen Namen, wird beim Kompilieren eine Warnmeldung ausgegeben und im Text zwei Fragezeichen angezeigt. 4.5 Fussnoten Eine Fussnote wird mit dem Befehl \footnote{text} erstellt. LaTeX fügt daraufhin an dieser Stelle eine hochgestellte Nummer als Fussnote ein und platziert den Fussnotentext text an das Ende der laufenden Seite. Fussnoten werden automatisch durchnummeriert, wobei die Nummerierung bei den Dokumentklassen book und report bei jedem Kapitel neu beginnt.

22 Kapitel 4: Wissenschaftliche Texte Literaturverzeichnis Ein gutes Dokument erfordert neben einer guten Idee oft auch eine gute Recherche in vorhandenen Veröffentlichungen. Damit der Leser diese nachvollziehen und sich selbst bei Bedarf vertiefen kann, gibt man die verwendeten Quellen in einem Literaturverzeichnis am Ende des Textes an und zitiert diese im Text geeignet. Natürlich gibt es in LaTeX dafür entsprechende Befehle. Für das Literaturverzeichnis ist die Umgebung thebibliography gedacht. Innerhalb dieser werden einzelne Bücher oder Texte mit einem \bibitem Eintrag aufgelistet: \begin{thebibliography}{musterkurzbeschreibung} \bibitem[kurzbeschreibung]{marke} eintrag... \end{thebibliography} Die Angaben verhalten sich wie folgt: kurzbeschreibung ist der Teil, der später im Text und auch im Literaturverzeichnis erscheint. Wird die kurzbeschreibung weggelassen werden die einzelnen Einträge durchnummeriert. musterkurzbeschreibung ist ein Vorgabewert, der eigentlich nur so breit sein sollte, wie die größte verwendete kurzbeschreibung. Damit wird die Einrücktiefe der Einträge im Literaturverzeichnis bestimmt. marke wird eine Marke auf den jeweiligen Literatureintrag erzeugt (entspricht dem \label{}-befehl). eintrag schließlich ist der eigentliche Eintrag. Man führt dort üblicherweise Titel, Autor und Erscheinungsjahr des Textes auf, Angaben, um den zitierten Text eindeutig zu identifizieren. Im Text zitiert (verweist) man dann mit dem Befehl \cite{marke} (dieser ist vergleichbar mit dem \ref{}-befehl). Beispiel... Dieses LaTeX-Skript entstand unter anderem mit \cite{bib: Der LaTeX Begleiter}.... \begin{thebibliography}{der LaTeX Begleiter} \bibitem[der LaTeX Begleiter]{bib: Der LaTeX Begleiter} M.Goosens, F.Mittelbach, A.Samarin, Addison-Wesley, ISBN , 2000 \end{thebibliography}

23 Kapitel 4: Wissenschaftliche Texte Anhang Oft hat ein Dokument noch Anhänge. Das sind Kapitel oder Abschnitte, welche zusätzliche Informationen zu dem Thema des Dokuments enthalten, z.b. Tabellen, Diagramme oder grosse Grafiken, welche oft aus dem Dokument referenziert werden, jedoch nicht in ein bestimmtes Kapitel der Dokuments passen. Der Anhang wird mit dem Befehl \appendix eingeleitet. Nach diesem Befehl werden die Kapitel oder Abschnitte mit Grossbuchstaben nummeriert. Dokumentstruktur mit Anhang:... \section{dokumentinhalt} \subsection{untertitel des Dokumentinhalts} \section{weiterer Dokumentinhalt} \appendix %Ab hier beginnt der Anhang \section{erster Anhang} \subsection{untertitel des ersten Anhangs} \section{zweiter Anhang} Übungsaufgabe Zur Wiederholung und Vertiefung des Gelernten soll der wissenschaftlicher Text uebung3.pdf nachgestellt werden. Ausgangsbasis ist die erstellte Datei aus Übung 1 oder die Datei uebung3.tex.

24 Kapitel 5 Formeln In LaTeX ist eine sehr mächtige Mathematik-Umgebung integriert, mit welcher beliebige mathematische Formeln editiert werden können. x = 12 n [ t β 100+x λlog 12 r ] + [ u v ] + 14a 6d Damit in LaTeX Formeln dargestellt werden können, muss in den mathematischen Modus umgeschaltet werden. Zur Aktivierung dieses Modus gibt es mehrere Möglichkeiten: Die Formel wird... im laufenden Text zwischen zwei $-Zeichen geklammert - $formel $ im laufenden Text zwischen doppelten $-Zeichen geklammert - $$formel $$ in einem eigenen Absatz mit \[ eingeleitet und mit \] beendet in speziellen Umgebung geschrieben - z.b. equation-umgebung Es stehen also verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Im allgemeinen reicht es jedoch, wenn man sich für zwei der Möglichkeiten entscheidet (dies hängt von der Formelanzahl ab). 5.1 Formelumgebungen Klammerung in $ Wird die Formel in Dollarzeichen geklammert, so wird sie in den Fließtext eingebunden. Dies ist auch die einfachste Möglichkeit, um Sonderzeichen, die nur im Mathmode zur Verfügung stehen, in den Fließtext einzubinden.

25 Kapitel 5: Formeln 25 Irgendein Text, eine Formel: $a^2+b^2 = c^2$ und noch mehr Text... Und so sieht das Ganze danach aus: Irgendein Text, eine Formel: a 2 + b 2 = c 2 und noch mehr Text Klammerung in $$ Wird die Formel in doppelten Dollarzeichen geklammert, so wird sie zentriert in einer eigenen Zeile angezeigt. Irgend ein Text, eine Formel: $$a^2+b^2 = c^2$$ und noch mehr Text... Und so sieht das Ganze danach aus: Irgendein Text, eine Formel: und noch mehr Text... a 2 + b 2 = c Klammerung in \[ \] Wird die Formel in gequotete eckigen Klammern gestellt, so wird sie zentriert in einer eigenen Zeile angezeigt. Im Gegensatz zur Klammerung in $$ kann hier noch ein Makro \tag{} aufgerufen werden, dass eine Formelnummer rechtsbündig erzeugt. In den geschweiften Klammern muss dann die Nummer der Formel explizit angegeben werden. Wichtig Vorher das Paket amsmath im Header (mit dem Befehl \usepackage{amsmath}) einbinden! Irgendein Text, eine Formel: \[a^2+b^2 = c^2 \tag{22} \] und noch mehr Text... Und so sieht das Ganze fertig aus: Irgend ein Text, eine Formel: und noch mehr Text... a 2 + b 2 = c 2 (22)

26 Kapitel 5: Formeln Mathmod-Umgebungen Um Formeln im Text zu platzieren stehen, verschiedene Umgebungen zur Verfügung. Viele dieser Umgebungen stehen nur zur Verfügung, wenn das Paket amsmath verwendet wird! Der Standard ist die \equation-umgebung. Alle Formeln in diesen Umgebungen werden automatisch fortlaufend nummeriert. Hier ist es nicht nötig, mit dem \tag{}-makro die Nummerierung erst zu setzen. Dies Makro bietet allerdings die Möglichkeit, die Standardnummerierung zu Überschreiben. \tag{42} produziert auch hier eine 42 in runden Klammern am rechten Seitenrand. \tag*{42} erzeugt eine 42 ohne Klammern. Das Makro \notag unterdrückt die Nummer. Der Counter wird dann nicht hochgezählt. Jede Umgebung kann auch durch einen Asterix (*) ergänzt werden, auch dann wird die Nummerierung unterdrückt Die equation-umgebung (Standard) Bei der equation-umgebung wird die Formel in einem eigenen Absatz zentriert dargestellt. Es ist nicht möglich, in dieser Umgebung mehrere Formeln anzugeben, der Zeilenumbruch wird ignoriert und eine zweite Formelnummer wird nicht berechnet. \begin{equation} a^2+b^2 = c^2 \end{equation} Konvertiert: a 2 + b 2 = c 2 (5.1) Die gather-umgebung (Ansammlung von Gleichungen) In dieser Umgebung können mehrere Formeln angegeben werden. Die Gleichungen werden dann alle zentriert, die einzelnen Formeln werden durch \\voneinander getrennt. \begin{gather} 1+1=2\\ 21+21=42 \end{gather} Konvertiert: = 2 (5.2) = 42 (5.3)

27 Kapitel 5: Formeln Die align-umgebung (Ausrichtung mehrerer Gleichungen) Die align-umgebung entspricht der gather-umgebung. Allerdings können die Marken gesetzt werden, die dann horizontal ausgerichet werden. Als Marke wird & verwendet. \begin{align} x^2 + y^2 &= 1\\ x &= \sqrt[3]{1-y^2} \end{align} \begin{align} x^2 &+ y^2 = 1\\ x &= \sqrt{1-y^2} \end{align} Konvertiert: x 2 + y 2 = 1 (5.4) x = 3 1 y 2 (5.5) x 2 + y 2 = 1 (5.6) x = 1 y 2 (5.7) Die eqnarray-umgebung (Ausrichtung mehrerer Gleichungen an zwei Marken) Diese Umgebung entspricht der align-umgebung nur dass hier pro Zeile zwei Marken gesetzt werden. \begin{eqnarray} f(x) & x^2 + y^2 &= 1\\ f(x) & x &= \sqrt[3]{1-y^2} \end{eqnarray} Konvertiert: f(x) x 2 + y 2 = 1 (5.8) f(x) x = 3 1 y 2 (5.9)

28 Kapitel 5: Formeln Formeln editieren ^ _ \frac{}{} \sqrt[n]{} \int \sum \prod \rightarrow \Rightarrow \overline \underline \lambda \Omega \phi das folgende Zeichen wird hochgestellt (z.b. für Potenzen). Sollen mehrere Zeichen hochgestellt werden, so werden diese in geschweifte Klammern geklammert. das folgende Zeichen wird tiefer gestellt (z.b. für Indizes). Sollen mehrere Zeichen tiefer gestellt werden, so werden sie auch hier in geschweifte Klammern geklammert. erzeugt einen Bruch, der Text in der ersten Klammer erscheint über dem Bruchstrich, der Text in der zweiten Klammer unter dem Bruchstrich. erzeugt eine Wurzel. Der Text in den geschweiften Klammern erscheint unter der Wurzel. In eckigen Klammern (optionaler Parameter) kann die n-te Wurzel angegeben werden. erzeugt ein Integral. erzeugt ein Summenzeichen. erzeugt ein Produktzeichen. erzeugt einen einfachen Rechtspfeil. erzeugt einen Folgepfeil (nach rechts). erzeugt einen Überstrich. erzeugt einen Unterstrich. erzeugt den griechischen Buchstaben Lambda (klein). erzeugt den griechischen Buchstaben Omega (groß, da der Anfangsbuchstabe groß geschrieben ist) erzeugt ein Phi ;-). Auf diesem Wege können alle Griechischen Buchstaben erzeugt werden. 5.4 Text in Formeln Oft möchte man sprechende Formeln verwenden, welche aus normalem Text bestehen, aber trotzdem von den mathematischen Konstrukten profitieren. Das Makro \text{} erzeugt einen Text an der Stelle, an der es auftritt. Das Makro \intertext{} erzeugt einen Text in einer eigenen Zeile. \[ \text{leistung} = \frac{ \text{arbeit} }{ \text{zeit} } \] Konvertiert: Leistung = Arbeit Zeit

29 Kapitel 5: Formeln Referenzen in und auf Formeln Genau wie in der Abbildungs- und der Tabellen-Umgebung kann auch in einer Mathmode-Umgebung eine Marke mit dem \label-makro gesetzt werden. Eine Referenz erzeugt dann die Nummer der Formel. \begin{gather} x^2+y^2=z^2 \label{irgendeinlabel} \\ x^6+y^6=z^6 \tag{\ref{irgendeinlabel}$ $} \end{gather} Konvertiert: x 2 + y 2 = z 2 (5.10) x 6 + y 6 = z 6 (5.10 ) Um anzuzeigen, dass eine Formel aus einer anderen abgeleitet wurde, wird nach der Referenz noch ein Hochkomma gestellt. 5.6 Automatische Größenanpassung von Klammersymbolen Werden normale Klammern für Formeln verwendet, passen sich diese den eingeschlossenen Teilformeln nicht an! Anpassungsfähige Klammern werden mit dem Befehlspaar \left und \right erzeugt. Nach den Makros steht die gewünschte Klammerart. \[ ( \frac{x}{y} ) \qquad \left( \frac{x}{y} \right) \qquad \left \frac{x}{y} \right \] Konvertiert: ( x ( ) x y ) x y y Vorsicht Die geschweifte Klammer muss hierfür gequotet werden. Die Größe der Klammern richtet sich dann nach der Größe der in das Befehlspaar eingeschlossenen Teilformel. Hinweis \qquad erzeugt einen Leerraum in der Größe zweier Gedankenstriche.

30 Kapitel 5: Formeln Spezielle Formel-Umgebungen Mit den folgenden Umgebungen können spezielle Formeln erstellt werden. Diese Umgebungen können in einer der vorgestellten Mathmode-Umgebungen angewendet werden Die split-umgebung Mit der Split-Umgebungen kann eine Gleichung über mehrere Zeilen angegeben werden. Auch hier können mit & Marken gesetzt werden, die dann horizontal ausgerichtet werden. \[ \begin{split} (a+b)^4 &= (a+b)^2(a+b)^2 \\ &= (a^2+2ab+b^2)(a^2+2ab+b^2) \\ &= a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4 \end{split} \] Konvertiert: (a + b) 4 = (a + b) 2 (a + b) 2 = (a 2 + 2ab + b 2 )(a 2 + 2ab + b 2 ) = a 4 + 4a 3 b + 6a 2 b 2 + 4ab 3 + b Die matrix-umgebung Eine Matrix ist genau wie eine Tabelle aufgebaut. Einzelne Spalten werden durch & voneinander getrennt, einzelne Zeilen durch \\. Es gibt vier verschiedene Matrix- Umgebungen: matrix Erzeugt eine Matrix, die nicht geklammert ist pmatrix Erzeugt eine Matrix, die in runde Klammern geklammert ist bmatrix Erzeugt eine Matrix, die in eckige Klammern geklammert ist vmatrix Erzeugt eine Matrix, die in senkrechte Striche geklammert ist \[ \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix} \]

31 Kapitel 5: Formeln 31 Konvertiert: Die cases-umgebung Mit der case-umgebung kann eine Fallunterscheidung erstellt werden. Die linke Seite der Formel wird vor der Umgebung definiert. In der Umgebung werden dann die einzelnen Fälle wie eine Tabelle mit 2 Spalten definiert. Die geschweifte Klammer wird automatisch angepasst. \[ f(x) = \begin{cases} 0 & \text{bei Sonnenschein und R"uckenwind} \\ 1 & \text{sonst...} \end{cases} \] Konvertiert: f(x) = { 0 bei Sonnenschein und Rückenwind 1 sonst Übungsaufgabe Zur Wiederholung und Vertiefung des Gelernten sollen die mathematische Formeln von uebung4.pdf nachgestellt werden. Viel Spass;-)