Für abschnittsbasierte Gleichungsnummern wie (2.1) laden Sie amsmath und fügen Sie \numberwithin{equation}{section} in die Präambel ein. Dieser Leitfaden hilft Mac-Benutzern, ein Nummerierungsschema auszuwählen, Zurücksetzungen zu konfigurieren und Referenzen in einem langen Dokument zu überprüfen. Dokumentation zur LaTeX-Gleichungsnummerierung

Nummerierungsschema auswählen, bevor Sie Zähler ändern

Beginnen Sie mit der Dokumentklasse und der Nummer, die Leser zitieren sollen. Die Standardklasse article verwendet eine fortlaufende Gleichungsnummerierung. Die Standardklassen report und book setzen Gleichungen bereits bei Kapiteln zurück und stellen die Kapitelnummer voran. Diese Voreinstellungen sind wichtig, wenn Sie ein bestehendes Dokument anpassen. Standard-Dokumentklassen für LaTeX

Gewünschtes Ergebnis Konfiguration
Fortlaufende Nummern in der Standardklasse article Klassenvoreinstellung beibehalten
Abschnittsnummern wie (2.1) \numberwithin{equation}{section} hinzufügen
Kapitelnummern in der Standardklasse report oder book Klassenvoreinstellung beibehalten
Fortlaufende Nummern in der Standardklasse report oder book Die Beziehung zwischen Gleichungs- und Kapitelzähler mit \counterwithout{equation}{chapter} entfernen
Eine zusammengehörige Gruppe wie (2.3a), (2.3b) Ihre Formeln in subequations einschließen

Diese Optionen kombinieren Klassenvoreinstellungen mit den dokumentierten Zählerbefehlen und der Gruppierungsumgebung amsmath. Prüfen Sie bei einer benutzerdefinierten Klasse deren Dokumentation, bevor Sie davon ausgehen, dass die Standardvoreinstellungen gelten. Definitionen der Standardklassen, Befehle für Zählerbeziehungen, Beispiele für Untergleichungen

Betrachten Sie die Nummerierung als drei separate Entscheidungen: den gespeicherten Zählerwert, seine gedruckte Darstellung und das Ereignis, das ihn zurücksetzt. Ein Abschnittspräfix allein legt beispielsweise keine Zurücksetzung bei jedem Abschnitt fest. Der Befehl \numberwithin konfiguriert sowohl die Hierarchie als auch ihre gedruckte Darstellung; das aktuelle amsmath setzt ihn mithilfe des Kernelbefehls \counterwithin um. Implementierung der LaTeX-Gleichungsnummerierung

Ein vollständiges Beispiel mit Abschnittsnummerierung auf Ihrem Mac erstellen

Das folgende vollständige Dokument setzt eine funktionierende LaTeX-Installation und einen für pdfLaTeX konfigurierten Editor voraus. Speichern Sie es als numbering-demo.tex. Wählen Sie in TeXShop die pdfLaTeX-Engine und drücken Sie zum Setzen Command-T; in den Versionshinweisen des Entwicklers ist diese Tastenkombination dokumentiert. Änderungen an TeXShop

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\numberwithin{equation}{section}

\begin{document}

\section{Algebraic identities}
\begin{equation}
  (a+b)^2=a^2+2ab+b^2
  \label{eq:square}
\end{equation}

\begin{subequations}\label{eq:pair}
\begin{align}
  (a+b)(a-b)&=a^2-b^2 \label{eq:difference}\\
  a(b+c)&=ab+ac \label{eq:distribute}
\end{align}
\end{subequations}

\begin{equation}
  (a+b)+c=a+(b+c)
  \label{eq:associate}
\end{equation}

The group is \eqref{eq:pair}; its first identity is
\eqref{eq:difference}.

\section{Polynomial identities}
\begin{equation}
  (x+y)^3=x^3+3x^2y+3xy^2+y^3
  \label{eq:cube}
\end{equation}

Compare \eqref{eq:square} and \eqref{eq:cube}.

\appendix
\section{Additional identity}
\begin{equation}
  x^2+2xy+y^2=(x+y)^2
  \label{eq:appendix-square}
\end{equation}

\end{document}

Setzen Sie das Dokument anfangs zweimal, und wiederholen Sie den Vorgang, falls weiterhin Warnungen zu Referenzänderungen erscheinen. LaTeX überträgt Beschriftungsinformationen zwischen Durchläufen mithilfe seiner Hilfsdatei, daher kann das erste PDF ungelöste Referenzen enthalten. Platzieren Sie Beschriftungen innerhalb der nummerierten Formel, auf die sie sich beziehen. Implementierung der LaTeX-Querverweise

Hier ist der erwartete Nummerierungsverlauf, abgeleitet aus der obigen Konfiguration. Verwenden Sie ihn als kleine Abnahmeprüfung, bevor Sie die Einrichtung auf Ihr Manuskript übertragen; dies sind beispielhafte erwartete Ergebnisse, keine dokumentierte Kompilierung.

Prüfpunkt Erwartete Nummer
Erste Identität (1.1)
Referenz auf die übergeordnete Nummer des Paars (1.2)
Zwei Identitäten innerhalb des Paars (1.2a), (1.2b)
Identität nach dem Paar (1.3)
Erste Identität in Abschnitt 2 (2.1)
Erste Identität im Anhang (A.1)

Der Wrapper subequations reserviert eine übergeordnete Nummer und stellt beim Beenden die Hauptnummerierung wieder her. Die offiziellen Beispiele zeigen diese Rückkehr zur normalen Nummerierung. Das Ergebnis im Anhang ergibt sich daraus, dass die Standarddefinition article \thesection in Buchstaben umwandelt, während das Gleichungsformat weiterhin diese Abschnittsdarstellung verwendet. Beispiele für Untergleichungen, Standarddefinitionen für Anhänge

In der Forschungsumgebung war kein LaTeX-Compiler verfügbar. Daher wurde dieses Dokument anhand der abgerufenen Dokumentation geprüft, aber nicht kompiliert.

Eine Umgebung auswählen, die die benötigten Nummern unterstützt

Die Zählerkonfiguration legt nicht fest, wie viele Nummern eine Formel erhält. Das hängt von ihrer Umgebung ab. Dieser Unterschied ist besonders nützlich, wenn Sie eine lange Herleitung in einzeln referenzierbare Schritte umwandeln. Benutzerhandbuch zum Paket amsmath, abgesetzte Formeln

Umgebung mit geladenem amsmath Nummerierungsverhalten
equation Eine Nummer
equation* oder \[ ... \] Keine automatische Nummerierung
align, gather, alignat, flalign Automatische Nummerierung pro Zeile
Ihre Formen mit Stern Keine automatische Nummerierung
multline Eine Nummer für einen mehrzeiligen Ausdruck
split innerhalb von equation Eine übergeordnete Gleichungsnummer
aligned innerhalb von equation Eine übergeordnete Gleichungsnummer

Verwenden Sie align, wenn einzelne Zeilen referenzierbar sein sollen. Für eine Herleitung mit nur einer Referenz verwenden Sie equation mit darin enthaltenem split. Platzieren Sie align nicht innerhalb von equation: Es ist bereits eine abgesetzte Formelstruktur. Das Folgende ist ein Fragment für den Dokumentkörper eines Dokuments, das amsmath lädt. Unterstützte Formelstrukturen

\begin{equation}
\begin{split}
  (a+b)^2
    &= (a+b)(a+b)\\
    &= a^2+2ab+b^2
\end{split}
\label{eq:expanded-square}
\end{equation}

Um die Nummerierung einer einzelnen Zeile von align zu unterdrücken, setzen Sie \notag vor deren Zeilenende. Für eine abweichende benutzerdefinierte Kennung gibt \tag{P} (P) aus; \tag*{P} gibt P ohne zusätzliche Klammern aus. Platzieren Sie ein solches Tag in der unterstützenden Formel und nicht innerhalb von split. Nummerierung unterdrücken und Tags verwenden

Zurücksetzungsbeziehungen ändern, ohne versteckte Abhängigkeiten zu hinterlassen

Modernes LaTeX stellt \counterwithin und \counterwithout direkt bereit. Sie wurden mit der Ausgabe vom April 2018 in den Kernel aufgenommen; bei einer älteren Installation ist für diese Befehle das Paket chngcntr erforderlich. Das Paket-Handbuch dokumentiert die Formen mit Stern und ihr Formatierungsverhalten. LaTeX News, Ausgabe 28, Das Paket chngcntr

Für fortlaufende Gleichungsnummern in der Standardklasse report oder book fügen Sie nach dem Laden der Pakete das folgende Präambelfragment ein. Der Befehl ohne Stern entfernt die Zurücksetzungsbeziehung zum Kapitel und ändert die gedruckte Gleichungsnummer in eine arabische Ziffer. Er ändert nicht den aktuellen Zählerwert. Das Paket chngcntr

\counterwithout{equation}{chapter}

Wenn Sie die abschnittsbasierte Nummerierung durch eine kapitelbasierte ersetzen, entfernen Sie zuerst ausdrücklich die alte Abschnittsbeziehung. Durch das alleinige Hinzufügen einer Kapitelbeziehung bleibt die bisherige Abhängigkeit bestehen. Dieses Präambelfragment setzt report oder book, amsmath und eine zuvor eingerichtete abschnittsbasierte Konfiguration voraus:

\counterwithout*{equation}{section}
\numberwithin{equation}{chapter}

Der Stern erhält beim Entfernen das bestehende Druckformat; der folgende Befehl legt das gewünschte Format fest. Umgekehrt fügt \counterwithin* eine Zurücksetzungsbeziehung hinzu, ohne die gedruckte Darstellung neu festzulegen. Verwenden Sie Befehle mit Stern, wenn Sie die Formatierung bewusst separat verwalten. Bedeutung von Zählerbeziehungen

Nur dann bei einer bestimmten Nummer neu beginnen, wenn das Dokument es erfordert

Ein einmaliger Neustart ändert den gespeicherten Wert. Unmittelbar vor der nächsten nummerierten Formel sorgt \setcounter{equation}{0} dafür, dass diese im aktiven Format die Nummer 1 erhält. Soll die nächste Nummer 7 sein, setzen Sie den Zähler auf 6. Die LaTeX-Dokumentation zu Zählern unterscheidet zwischen dem Zuweisen eines Werts und dem Erhöhen um eins. Implementierung der LaTeX-Zähler

Dieses Fragment für den Dokumentkörper setzt im Beispiel mit Abschnittsnummerierung die nächste Formel auf .7:

\setcounter{equation}{6}
\begin{equation}
  a(b+c)=ab+ac
  \label{eq:restart-seven}
\end{equation}

Führen Sie dies außerhalb eines Wrappers subequations aus, wenn Sie die Hauptnummerierung ändern möchten. Innerhalb dieses Wrappers wird der Gleichungszähler für die Untergliederung verwendet und beim Verlassen der übergeordnete Wert wiederhergestellt. Implementierung von Untergleichungen

Notieren Sie vor einer manuellen Rücksetzung die zuletzt verwendete Nummer im Abschnitt. Eine Rücksetzung auf 1 unter demselben Präfix kann sichtbare Kennungen doppelt vergeben, auch wenn sich die Beschriftungsnamen unterscheiden. Bevorzugen Sie eine strukturelle Zurücksetzung im nächsten Abschnitt oder Kapitel, wenn das zur Gliederung des Dokuments passt.

Nummerierungsfehler in einem langen Manuskript diagnostizieren

Gehen Sie diese Schritte durch, um die Ursache einer unerwarteten Nummer zu finden. So lassen sich Konfigurationsprobleme von der Wahl der Formelumgebung und der Aktualisierung von Referenzen unterscheiden.

  1. Die maßgebliche Klasse ermitteln. Vergleichen Sie ihr dokumentiertes Verhalten mit den Voreinstellungen der Standardklasse, bevor Sie die Präambel ändern.
  2. Die Quelle nach Nummerierungsbefehlen durchsuchen. Prüfen Sie Vorkommen von \numberwithin, \counterwithin, \counterwithout, \theequation und \setcounter. Notieren Sie sowohl das Druckformat als auch jede Zurücksetzungsbeziehung.
  3. Die Formelumgebung prüfen. Eine abgesetzte Formel mit Stern erhält keine automatische Nummer; eine mehrzeilige Formel kann berechtigterweise nur eine Nummer haben.
  4. Die Platzierung der Beschriftungen prüfen. Belassen Sie jede Gleichungsbeschriftung innerhalb ihrer Formel und jede Zeilenbeschriftung in der dafür vorgesehenen nummerierten Zeile. Platzieren Sie eine Gruppenbeschriftung direkt nach \begin{subequations}.
  5. Neu kompilieren, bis die Referenzen stimmen. Falls eine Referenz weiterhin fehlschlägt, vergleichen Sie ihren Schlüssel mit der zugehörigen Beschriftung und prüfen Sie im Protokoll, ob Beschriftungen undefiniert oder mehrfach definiert sind.

Die Prüfungen von Umgebungen und Gruppenbeschriftungen folgen dem Leitfaden amsmath; die Referenzprüfungen folgen LaTeXs Hilfsdateimechanismus. Gleichungsnummerierung und Beschriftungen, Implementierung der LaTeX-Querverweise

Prüfen Sie abschließend die erste Gleichung nach jeder verwendeten strukturellen Grenze: Abschnitt, Kapitel, Untergleichungsgruppe und Anhang. Vergleichen Sie die Nummern mit dem gewählten Schema und überprüfen Sie dann je eine Referenz. So können Sie die Konfiguration gezielt überprüfen, bevor Sie am gesamten Dokument weiterarbeiten.

Quellen