Specializarea: Matematic a si Informatic a Aplicat a n Inginerie [624945]
UNIVERSITATEA POLITEHNIC A DIN BUCURES TI
Facultatea de S tiint e Aplicate
Specializarea: Matematic a si Informatic a Aplicat a ^ n Inginerie
APROBAT DECAN,
Prof. Univ. Dr. EMIL PETRESCU
STRUCTURI COMPLEXE ^IN
LATEX
Coordonator stiint ic, ABSOLVENT: [anonimizat] avan Ofelia-Elena
BUCURES TI 2017
Cuprins
1
Introducere ^ n LATEX
TEX este un program de redactare a textelor si a formulelor matematice.
El a fost creat de renumitul informatician si matematician american Donald
Knuth ^ n anul 1977.
LATEX este un pachet de macrouri construit pentru T EX ce aduce^ mbun at at iri
^ n ce prive se calitatea si u surint a de redactare. LATEX a fost elaborat de Leslie
Lamport ^ n anul 1984, devenind ^ n timp principala metod a pentru progra-
marea ^ n T EX . Datorit a capacit at ilor de a programa ^ n am anunt orice aspect
care t ine de publicarea unui material (articol, carte, tratat, bro sur a), LATEX
este folosit ^ n general ^ n mediul academic de matematicieni, ingineri, etc. dar
si ^ n mediul comercial, datorit a costurilor reduse de utilizare (LATEX si T EX
ind gratuite).
Cea mai des ^ nt^ alnit a ^ ntrebare este: De ce LaTex si nu Microsoft Oce
Word? C^ ateva argumente ar :
^ n LATEX scrierea formulelor matematice este mult mai u soar a;
se pot genera cu u surint a structurile complexe (e.g., bibliograe, note
de subsol, liste cu tabele, notarea relat iilor matematice);
se poate folosi ^ n orice sistem de operare si este gratis;
foarte multe reviste stiint ice primesc numai articole scrise ^ n LATEX ;
se poate folosi pentru present ari cu beamer sau slide-uri, CV, pentru
c art i, note muzicale, etc.;
Dar ca ecare program pe care ^ l utiliz am are si c^ ateva dezavantaje. S i
anume :
rezultatul nal nu se poate vedea imediat, ci doar dup a compilare;
uneori este destul de dicil s a obt inem un anumit rezultat;
pentru a pre^ nt^ ampina adunarea mai multor gre seli de redactare este
indicat s a rul am si s a salv am sierul la intervale scurte de timp.
2
Preambulul unui sier LATEX
Acesta este format din:
1.ndocumentclass[opt iuni] fstilg
Opt iunile difer a ^ n funct ie de stiluri si reprezint a o parte opt ional a.
Aici se pot preciza anumite caracteristici (formatul paginii, m arimea
fontului, modul de aranjare ^ n pagin a a ecuat iilor). Partea obligatorie
estefstilg si arat a tipul de document ce urmeaz a s a e creat. Stilurile
pot :
book – este caracteristic documentelor de tip carte; permite organi-
zarea pe capitole; capitolele ^ ncep doar pe pagin a impar a; antetul
paginilor este diferent iat la pagin a par a;
report – este folosit la furnizarea de rapoarte; permite organizarea
pe capitole, iar ele pot^ ncepe si pe pagin a par a, nu doar impar a, ca
^ n cazul stilului book; avem antet care nu este diferent iat pentru
paginile pare, respectiv impare;
article – este caracteristic redact arii textelor cu cont inut stiint ic;
nu permite organizarea pe capitole; antetele sunt goale, ceea ce
^ nseamn a c a utilizatorul le poate completa cu ce dore ste; permite
inserarea unor p art i speciale (bibliograe, index,etc.);
letter – este specic scrisorilor ociale care au format x; permite
pozit ionarea corect a ^ n pagin a a informat iilor legate de expeditor,
destinatar, funct ia lor, data emiterii, etc.
slide sau beamer – pentru realizarea unor prezent ari.
2.ntitlefTitlulg- se activeaz a prin nmaketitle care apare imediat dup a
nbeginfdocumentg.
3.ndatefDatag- pune data curent a, iar dac a^ ntre acolade nu se trece
nimic sierul .dvi nu furnizeaz a data.
4.nbeginfdocumentg sinendfdocumentganunt a ^ nceputul si respectiv
sf^ ar si-tul textului documentului. Document este cadru obligatoriu pen-
tru un sier TeX. ^In el sunt cuprinse liniile de comand a ce conduc la
realizarea sierului .dvi. Orice apare dup a comanda nendfdocumentg
nu va luat ^ n considerare de compilator.
3
TEXpermite utilizarea a dou a moduri de scriere:
modul paragraf (implicit);
modul matematic.
Exist a comenzi care sunt valabile doar ^ n unul dintre cele dou a moduri
si exist a comenzi ce specic a trecerea de la un mod la cel alalt. Intrarea ^ n
modul matematic se poate face ^ n mai multe variante. ^In cadrul modului
paragraf, formulele se delimiteaz a prin inserarea a dou a caractere $.
Modul paragraf
Modul paragraf este modul implicit de scriere al programului T EX si cuprinde
mai multe caracteristici.
Tipul fontului:
nrm – roman (este implicit);
nbf -bold ;
nit -italic ;
nsl -^ nclinat ;
nsf – sans serif ;
ntt -type writer ;
nmathcal -Caligrafic .
Modul de trecere de la un font la cel alalt se poate face astfel:
!fn font nou textg. Exemplu:fnitTipuri de fontg;
!comanda font nou
text
nrm pentru a reveni. Exemplu: nitTipuri de fontnrmAm revenit la
tipul roman.
M arimea fontului:
5pt -ntiny;
7pt -nscriptsize;
4
8pt -nfootnotesize;
10pt -nnormalsize (implicit);
12pt -nlarge;
14pt -nLarge;
20pt -nhuge;
25pt -nHuge.
M arimea fontului se poate modica ^ n dou a moduri:
!fn noua dimensiune text g. Exemplu:fntiny Schimb am m arimea fontului g;
!comanda dimensiune nou a
text
nnormalsize pentru a reveni. Exemplu: nlargeSchimb am m arimea
fontuluinnormalsize Am revenit la m arimea normal a.
Spat ierea pe orizontal a:
n, – impune un spat iu liber;
– fort eaza a un spat iu liber mai mic decat n,;
nquad – fort eaz a un spat iu liber de 6 ori mai mare dec^ at n,;
nqquad – fort eaz a un spat iu liber de 10 ori mai mare dec^ at n,;
Pentru apropriere avem:
$n!$ ;
nhspacefxcmg- care impune o distant a egal a cu cea indicat a ^ ntre
acolade p^ an a la cuv^ antul imediat urm ator. Dac a xeste negativ efectul
este de apropiere a cuv^ antului urmator de cuv^ antul care percede linia
de comand a. Unitatea de m asur a trebuie neap arat precizat a.
Spat ierea pe vertical a:
5
distant area r^ andurilor ^ ntre ele folosind : nsmallskip,nmedskip sau
nbigskip;
nvspacefxcmg- impune scrierea r^ andului care urmeaz a la distant a x.
Unitatea de m asur a trebuie neap arat precizat a.
Gestionarea r^ andurilor si paginilor: trecerea de pe un r^ and pe cel alalt
la un moment dorit de utilizator se poate realiza cu una din urm atoarele
comenzi:nlinebreak saunnewline. Efectul contrar se realizeaz a cu linia de
comand annolinebreak.
De exemplu: trecerea pe un r^ and nou c^ and dore ste utilizatorul folosind
comandanlinebreak saunnewline: LATEX este un limbaj de
tehnoredactare, de fapt un compilator.
Pentru scrierea pe o pagina nou a se utilizeaz a una din comenzile ur-
matoare:nnewpage saunpagebreak, iar efectul contrar se obt ine folosind
comandannopagebreak.
Simboluri rezervate ^ n modul paragraf – se refer a la anumite caractere
care act ioneaz a ^ n sine ca linii de comand a, de aceea simpla lor tastare nu
are ca efect tip arirea cacacterului respectiv:
1. $ – el marcheaz a trecerea de la modul paragraf la cel matematic. Se
neutralizeaz a efectul cu n$ ;
2.n- pentru a ne a sa semnul nfolosim comanda $ nbackslash$ ;
3.f sig- perechea de acolade delimiteaz a un anumit mod de editare de
restul textului si apare doar ca pereche. Se neutralizeaz a efectul cu nf
sing;
4. % – are ca efect anularea tuturor intruct iunilor ce urmeaz a de pe
acela si r^ and cu ea (se comenteaz a), iar efectul se neutralizeaz a folosind
comandan%;
5.<- simpla tastare ne va a sa semnul <, iar ca s a neutraliz am efectul
folosim $<$ ;
6.>- simpla tastare ne va a sa semnul >, iar ca s a neutraliz am efectul
folosim $>$ ;
7. & – este un separator utilizat ^ n cadrul tabular, iar pentru a sarea
semnului ^ n sine folosim n& ;
6
Utilizarea cadrelor ^ n L ATEX
Prin cadru se int elege o unitate ^ n interiorul c ariua se pot scrie comenzi
specice ei, av^ and un rezultat predenit.
LATEXpune la dispozit ia utilizatorului mai multe tipuri de cadre, aces-
tea av^ and ca scop delimitarea unor entit at i, precum ecuat ii, tabele, versuri,
guri,etc.
Toate cadrele ^ ncep si se termin a ^ n acela si mod:
nbeginfnume cadrug
text
nendfnume cadrug
^In continuare sunt prezentate unele din cadrele puse la dispozit ie de
LATEX, pun^ and accent pe acele facilit at i ce permit crearea ^ n LATEXa textelor
stiint ice.
1. Cadrul itemize
nbeginfitemizeg
nitem[etichet a]text1
nendfitemizeg
Este un cadru specic enumer arilor, ecare enitate enumerat a este
marcat a prin linia de comand a nitem urmat a opt ional de o etichet a.
Textul entit at ii respective apare scris ^ n continuare la nitem[etichet a],
sf^ ar situl entit at ii ind marcat prin o nou a comand a nitem sau prin
nendfitemizeg. Fiecare item apare aliniat ^ n sierul .dvi. Dac a este
specicat a o etichet a aceasta apare la ^ nceputul itemului corespunz ator
.^In general etichetele sunt obiecte matematice, deci se trec ^ ntre n$.
Dac a nu specic am nicio etichet a itemizarea se face cu bullet. Un deza-
vantaj al acestui cadru este c a nu permite utilizarea altei itemiz ari ^ n
interiorul s au.
Exemplu:
nbeginfitemizeg
nitem[$ndiamondsuit $] $x:=a+b; $
nitem $x:= 0:$
nitem [$nheartsuit $] $x=nlog3ndisplaystyleffnsqrt3ncdot3^
fnover4ggnoverfnsqrt[3]f81ggg; $
nitem [$nstar$]$x=ndisplaystylef2^f16gnover256g; $
nitem[$nspadesuit $]$x=nlimnlimitsfxntoninftyg
7
ndisplaystyleffndisplaystylef1noverfcos^2x 1gggnoverf1 cosxgg; $
nitem[$nclubsuit $]$x=ndisplaystylef1+ndisplaystylef1nover6gnover3g; $
nendfitemizeg
}x=a+b;
x= 0;
~x= log3p
335
4
3p
81;
? x=216
256;
x= limx!11
cos2x 1
1 cosx;
|x=1 +1
6
3;
2. Cadrul enumerate
nbeginfenumerateg
nitem text1
nitem text2
nendfenumerateg
Este un cadru specifc enumer arilor, ecare entitate apare dup a linia de
comand anitem. Nu are comand a opt ional a pentru etichete. Spre de-
osebire de cadrul itemize, acest cadru permite utilizarea altei enumer ari
^ n interiorul s au p^ an a la nivelul patru de ad^ ancime. Fiecare item este
evident iat ^ n mod predenit ^ n funct ie de nivelul de ad^ ancime astfel:
primul nivel cu cifre arabe, al doilea nivel cu litere mici ale alfabetului
latin, al treilea nivel si respectiv al patrulea cu cifre romane mari, re-
spectiv mici. Ca si dezavantaj al acestui cadru avem faptul c a^ nceputul
ec arui item (numerotarea acestuia) este predenit a si nu poate s a e
impus a de utilizator prin folosirea etichetei.
Exemplu:
nbeginfenumerateg
nitem for afrom 1to n do
nbeginfenumerateg
8
nitem a :=a+ 1
nitem b :=a
nitem c :=a+ 1
nitem for xfrom a to n
nbeginfenumerateg
nitem y :=x
nitem x :=z
nitem z :=y
nendfenumerateg
nitem end:
nendfenumerateg
nitem end:
nendfenumerateg
1. for a from 1 to n do
(a) a:= a+1
(b) b:=a
(c) c:=a+1
(d) for x from a to n
(i) y:=x
(ii) x:=z
(iii) z:=y
(e) end.
2. end.
3. Cadrul tabular
nbeginftabulargfformatg
text
nendftabularg
Cadrul tabular este utilizat pentru scrierea tabelelor si este caracter-
istic modului paragraf. Coamnda fformatgse refer a la informat iile
care precizeaz a num arul de coloane ce alc atuiesc tabelul, alinierea tex-
tului (st^ anga, dreapta sau centrat) pentru ecare coloan a, precum
si informat ii legate de existent a liniilor verticale care separ a sau nu
coloanele. Comenzi specice:
9
nhline – are ca efect trasarea unei linii orizontale pe toat a suprafat a
^ ntregului tabel;
nclinefi-jg- treaseaz a o linie orizontal a de la coloana i la coloana
j;
& – separ a elementele a dou a coloane diferite;
nmulticolumnfnum argfformatgftextg- formeaz a o cutie orizon-
tal a ^ n care verticalele nu apar. Num ar simbolizeaz a num arul de
coloane peste care se ^ ntinde cutia orizontal a, format precizeaz a
modul de aliniere a textului ^ n cutia orizontal a si eventualele linii
verticale care pot ap area ^ n p art ile din st^ anga si din dreapta ale
cutiei, iar text se refer a la partea care se scrie efectiv ^ n cutia
orizontal a.
Exemple:
1.nbeginfcentergnn
nbeginftabulargfcjccccccccgnn
$x$&$ ninfty $&&$f1gnoverf2g$&&$f4gnoverf3g$&&$ninfty $nn
nhline $ 3x+ 4$&$ + $&$ + $&$ + $&$ + $&0&$ $&$ $nn
nhline $2x 1$&$ $&$ $&0&$ + $&$ + $&$ + $&$ + $ nn
nhline $ndisplaystyleff 3x+4gnoverf2x 1gg$&$ $&$ $&$nvert$&$+
$&0&$ $&$ $nn
nendftabularg
nendfcenterg
x 11
24
31
3x+ 4 + + + + 0
2x 1 0 + + + +
3x+ 4
2x 1 j + 0
2.nbeginfcenterg
nbeginftabulargfjcjcjcjcjg
nhline
nmulticolumnf2gfjcjgfSect iuneaIg
&nmulticolumnf2gfjcjgfSect iuneaIIgnn
nhline
Punctaje &Num ar de studen t i&Punctaje &Num ar de studen t inn
10
nhline
$50 59$&$3$&$40 49$&$2$nn
nhline
$60 69$&$16$&$50 59$&$15$nn
nhline
$70 79$&$22$&$60 69$&$16$nn
nhline
$80 89$&$7$&$70 79$&$4$nn
nhline
nendftabularg
nendfcenterg
Sect iunea I Sect iunea II
Punctaje Num ar de student i Punctaje Num ar de student i
50 59 3 40 49 2
60 69 16 50 59 15
70 79 22 60 69 16
80 89 7 70 79 4
3.nbeginfcenterg
nbeginftabulargfcjcjcjcjcjcjcjg
&$X^n$&
$X^fn 1g$&
$X^fn 2g$&
$nldots $&
$X^1$&
$X^0$
&
$an$&
$afn 1g$&
$afn 2g$&
$nldots $&
$a1$&
$a0$
nhline
a&
$an$&
11
$afn 1g+abfn 1g$&
$afn 2g+abfn 2g$&
$nldots $&
$a1 +ab1$&
$a0 +ab0$
nhline
&
$bfn 1g$&
$bfn 2g$&
$bfn 3g$&
$nldots $&
$b0$&
$r$
nendftabularg
nendfcenterg
XnXn 1Xn 2:::X1X0
anan 1 an 2:::a1a0
aanan 1+abn 1an 2+abn 2:::a1+ab1a0+ab0
bn 1bn 2 bn 3:::b0r
4. Cadrul array
$nbeginfarraygfformatg
formul a
nendfarrayg$
Acest cadru se poate utiliza doar ^ n modul matematic, iar ^ n general el
este deschis si ^ nchis ^ n interiorul unui cadru equation sau apare ^ ntre
dou a simboluri $.
Exemple:
1.
$$nbeginfarraygfcccg
nXi&nstackrelfnscriptstyleniotagfnhboxfnLarge $nlongrightarrow $gg&
nUpsilonnn
nvarpinBigndownarrow &&nBigndownarrowfnscriptstylenchignn
nTheta &nstackrelnzetafnhboxfnLarge $nlongrightarrow $gg&
12
nSigmann
nendfarrayg$$
a=bq1; ' (r1)<'(b);
b=r1q2+r2; ' (r2)<'(r1);
……
rn 2=rn 1qn+rn; '(rn)<'(rn 1);
rn 1=rnqn+1; r n+1= 0:
2.
$$nbeginfarraygfcccccg
F(X)nstackrelfnvarphi (X)gfnhboxfnLarge $nlongrightarrow $gg&
G(X)&nstackrelfnpsi(X)gfnhboxfnLarge $nlongrightarrow $gg&H(X)nn
nhspacef 0:9cmgfnscriptstyleF (u)gnBigndownarrow &nBigndownarrow
fnscriptstyleG (u)g&&nBigndownarrowfnscriptstyleH (u)gnn
F(Y)nstackrelfnvarphi (Y)gfnhboxfnLarge $nlongrightarrow $gg&
G(Y)&nstackrelfnvarphi (Y)gfnhboxfnLarge $nlongrightarrow $ngng&H(Y)nn
nendfarrayg$$
F(X)'(X) !G(X) (X) !H(X)
F(u)??y??yG(u)??yH(u)
F(Y)'(Y) !G(Y)'(Y) !H(Y)
3.
$$nbeginfarraygfcccg
&Z&nn
fnscriptstylep xgfnhboxfnLarge $nswarrow $gg&&fnhboxfnLarge $nsearrow $gg
fnscriptstylep ygnn
X&fnscriptstylehgnBiggndownarrow &Ynn
fnscriptstylefgfnhboxfnLarge $nsearrow $gg&&fnhboxfnLarge $nswarrow $gg
fnscriptstyleggnn
&S&nn
nendfarrayg$$
13
Z
px. & py
Xh????yY
f& . g
S
5. Cadrul equation
nbeginfequationg
formul a matematic a
nendfequationg
Partea din interiorul cadrului equation apare scrisa central ^ n modul
matematic si relat ia respectiv a este numerotat a automat, num arul ecuat iei
ind plasat ^ n marginea din dreapta. ^In situat ia ^ n care nu se dore ste
numerotarea relat iei se folose ste cadrul equation*. Un dezavantaj al
acestui cadru ar faptul c a relat iile matematice se scriu pe un singur
r^ and, nu se las a r^ and liber, dar avem si avantaje precum: numerotarea
relat iilor si etichetarea acestora.
Exemple:
1.
nbeginfequationg
nlimfnnrightarrowninftyg
nleft(1 +nfracf1gfngnright )^fng=e
nendfequationg
limn!1
1 +1
nn
=e (1)
2.
nbeginfequationg
F(s) =nintf0g^fninftygf(t)e^f stgdt
nendfequationg
F(s) =Z1
0f(t)e stdt (2)
14
3.
nbeginfequationg
nsumnlimitsff1nle inlenbetagnatopfngammange jnge1gga^fi^3g
ncdotnleft(b^fj^4gnright )^3
nendfequationg
X
1i
j1ai3
bj43; (3)
4.
nbeginfequationg
nsqrtf3^xnsqrt[3]f3^fx 1ggnsqrt[4]f3^fx 2ggg= 81
nendfequationg
q
3x3p
3x 14p
3x 2= 81 (4)
6. Cadrul eqnarray
nbeginfeqnarrayg
formul a matematic a
nendfeqnarrayg
Acest cadru permite scrierea mai multor linii care pot aliniate ^ n
funct ie de indicatorul & si pot numerotate. Etichetele se insereaz a pe
ecare linie numerotat a. Dac a una dintre linii nu se dore ste a numero-
tat a ^ n interiorul acesteia se insereaz a comanda nnonumber. Liniile se
separ a prinnn si nu se poate l asa r^ and liber.
Exemple:
1.
nbeginfeqnarrayg
neta& = &1 ndisplaystyleffjQ2jgnoverfQ2gg= 1
ndisplaystyleffnnundisplaystyleffRgnoverfngamma 1gg(T2 T1)+
nnuRT 1nlnnfracfV3gfV1ggnoverfnnundisplaystyleffngammaRg
noverfngamma 1gg(T2 T1)ggnnonumbernn
& = &ndisplaystyleffngamma 1nleft(ndisplaystyleffT2gnoverfT1gg
1 nlnnvarepsilonnright )gnoverfngammanleft(ndisplaystyleffT2g
15
noverfT1gg 1nright )ggnnonumber
nendfeqnarrayg
= 1 jQ2j
Q2= 1 R
