Aby umieścić krótką strzałkę i objaśniający tekst pod pojedynczym wyrażeniem LaTeX, połącz \underset z dwuwierszowym \substack z pakietu amsmath. Ten przewodnik zawiera kompletny dokument do pracy na Macu oraz korektę odstępów dla zatłoczonych wyrażeń.

Tworzenie oznaczenia za pomocą amsmath

Podstawowy układ ma trzy poziomy: wyrażenie algebraiczne, skierowaną w górę strzałkę pod nim i krótki podpis pod strzałką. Strzałka wskazuje wyrażenie, które objaśnia. Przewodnik amsmath opisuje \underset do umieszczania elementów pod podstawą oraz \substack do układania wielu wierszy. Ich połączenie tworzy używane tutaj oznaczenie. Podręcznik użytkownika pakietu amsmath

Jeśli na Macu nie ma działającej instalacji LaTeX, projekt LaTeX zaleca MacTeX, który zawiera system TeX i edytory dokumentów. Jeśli już z powodzeniem kompilujesz dokumenty LaTeX, użyj tej instalacji. Pobieranie LaTeX

Zapisz poniższy kompletny dokument jako annotations.tex w edytorze LaTeX. Skompiluj go za pomocą pdfLaTeX i sprawdź wynikowy plik PDF. Wszystkie podpisy i wyrażenia mają charakter przykładowy.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

% First argument: mathematical term.
% Second argument: short text label.
\newcommand{\termnote}[2]{%
  \underset{\substack{\uparrow\\\text{#2}}}{#1}%
}

\begin{document}

\[
  F(x)=
  \termnote{ax^2}{quadratic}
  +\termnote{bx}{linear}
  +\termnote{c}{constant}.
\]

\end{document}

Przykład przypisuje osobne oznaczenie do każdego z wyrażeń ax^2, bx i c. Znaki plusa pozostają poza argumentami polecenia, dzięki czemu zakres każdego objaśnienia jest jasny. Aby oznaczyć całe zgrupowane wyrażenie, przekaż tę grupę jako pierwszy argument.

Nazwa \termnote oznacza polecenie niestandardowe zdefiniowane w tym dokumencie; nie jest to wbudowane polecenie pakietu. Jego definicja łączy udokumentowane składniki. Polecenie \text wstawia zwykły tekst do trybu matematycznego i dopasowuje jego rozmiar do otaczającego stylu matematycznego. Pakiet amstext

Kolejność argumentów

Odczytuj \termnote{bx}{linear} jako „oznacz wyrażenie bx podpisem linear”. W definicji \underset najpierw przyjmuje dolny element, a potem podstawę. \\ oddziela wiersz strzałki od wiersza podpisu.

W przypadku jednorazowego oznaczenia poniższy fragment w trybie matematycznym jest równoważny wywołaniu tego polecenia. Należy go umieścić wewnątrz ograniczników trybu wyświetlanego w kompletnym dokumencie powyżej:

\underset{\substack{\uparrow\\\text{linear}}}{bx}

Zachowaj ten sam kierunek strzałek w całym dokumencie. Strzałka skierowana w górę sugeruje, że objaśnienie dotyczy znajdującego się nad nią wyrażenia. Jeśli zamierzasz prowadzić wzrok od wyrażenia w dół do objaśnienia, zastąp \uparrow przez \downarrow w definicji polecenia.

Wybór układu odpowiedniego do objaśnienia

Zanim dodasz pakiety, zdecyduj, co ma łączyć strzałka. Oznaczenie jednego wyrażenia, strzałka rozciągająca się pod całym wyrażeniem oraz strzałka objaśniająca przejście między wierszami równania wymagają różnych konstrukcji.

Oczekiwany efekt Odpowiednia konstrukcja Miejsce użycia
Krótka pionowa strzałka i tekst pod jednym wyrażeniem Niestandardowe połączenie \underset, \substack i \text Wewnątrz wyrażenia matematycznego
Pozioma strzałka pod wyrażeniem \underrightarrow, \underleftarrow lub \underleftrightarrow z pakietu amsmath Wokół wyrażenia, do którego odnosi się strzałka
Pozioma strzałka z tekstem nad jej trzonem lub pod nim \xrightarrow lub \xleftarrow z pakietu amsmath Między obiektami matematycznymi
Objaśniające strzałki obok kolejnych wierszy równania WithArrows lub DispWithArrows z pakietu witharrows W środowiskach wyrównywania równań tego pakietu

Przewodnik amsmath rozróżnia strzałki pod wyrażeniem i strzałki rozciągliwe: pierwsze ozdabiają wyrażenia, a drugie pozwalają dołączać etykiety do strzałki. Żadna z tych konstrukcji nie tworzy automatycznie trójpoziomowego pionowego oznaczenia z pierwszego przykładu. Podręcznik użytkownika pakietu amsmath

Pakiet witharrows opisuje WithArrows jako składnik wyrównywania podobny do aligned, a DispWithArrows jako środowisko wyświetlane podobne do align. Jego podstawowy układ umieszcza objaśniające strzałki po prawej stronie wierszy równania. Aby umieścić podpisy bezpośrednio pod pojedynczymi wyrażeniami, użyj pierwszego przykładu; wybierz witharrows, gdy objaśniasz kolejne kroki między wierszami. Pakiet witharrows dla plain-TeX i LaTeX

Kontrola szerokości podpisu bez powodowania kolizji

Zacznij od pierwszego dokumentu i sprawdź odstępy, zanim je zmienisz. Podpis taki jak constant może być znacznie szerszy od wyrażenia c. Ta dodatkowa szerokość może sprawić, że krótkie wyrażenie będzie wyglądać na rozciągnięte, ale zapewnia też miejsce na objaśnienie.

Gdy zależy Ci na zachowaniu małych odstępów między wyrażeniami, mathtools udostępnia \mathclap. Wyśrodkowuje zawartość w polu o zerowej raportowanej szerokości. Pakiet ładuje amsmath, więc zmieniony dokument wymaga jedynie \usepackage{mathtools}. Pakiet mathtools, sekcje 2 i 3.1.1

Oto drugi kompletny dokument do porównania. Ukrywa jedynie szerokość podpisu; strzałka nadal jest uwzględniana w pomiarze oznaczenia.

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\newcommand{\compacttermnote}[2]{%
  \underset{%
    \substack{\uparrow\\\mathclap{\text{#2}}}%
  }{#1}%
}

\begin{document}

\[
  F(x)=
  \compacttermnote{ax^2}{quadratic}
  \quad+\quad
  \compacttermnote{bx}{linear}
  \quad+\quad
  \compacttermnote{c}{constant}.
\]

\end{document}

Zerowa raportowana szerokość nie oznacza, że tekst jest niewidoczny. Podpis nadal rozciąga się na obie strony od środka. W rezultacie sąsiadujące podpisy mogą na siebie nachodzić, mimo że wyrażenie algebraiczne mieści się swobodnie w wierszu. Jawny odstęp \quad w tym przykładowym układzie zapewnia im więcej miejsca; dostosuj go po wyświetleniu własnego wyrażenia.

Postępuj według tej kolejności: najpierw skróć podpisy, potem porównaj zwykłą i zwartą wersję, a następnie dodaj celowe odstępy tam, gdzie są potrzebne. Jeśli objaśnienie nadal wymaga całego zdania, przenieś je do otaczającego tekstu i pozostaw pod wyrażeniem krótki identyfikator. Dzięki temu oznaczenie pozostanie użyteczne przy standardowym rozmiarze tekstu.

Umieszczanie oznaczonych wyrażeń we właściwym środowisku

W przypadku jednego nienumerowanego wyrażenia użyj \[ ... \], jak pokazano powyżej. W przypadku kilku wyrównanych wierszy użyj align* bezpośrednio w treści dokumentu. Z kolei środowisko aligned należy umieścić wewnątrz nadrzędnego środowiska matematycznego. Te granice opisano w przewodniku amsmath. Podręcznik użytkownika pakietu amsmath, sekcja 3

Poniższy fragment zastępuje blok wyświetlanego wzoru z pierwszego dokumentu. Korzysta z istniejącej definicji \termnote; zastąp cały pierwotny blok wyświetlanego wzoru, łącznie z otwierającymi i zamykającymi ogranicznikami.

\begin{align*}
  F(x) &= ax^2+bx+c \\
       &= \termnote{ax^2}{quadratic}
          +\termnote{bx}{linear}
          +\termnote{c}{constant}.
\end{align*}

Obejrzyj oznaczony wiersz razem z następującym po nim akapitem lub równaniem. Podpisy zwiększają wysokość poniżej linii bazowej wyrażenia matematycznego, więc układ, który samodzielnie wygląda na wyważony, może sprawiać wrażenie zatłoczonego w dłuższym wyprowadzeniu. Jeśli trzeba objaśnić kilka wyrażeń, najlepiej umieścić je w osobnym wzorze wyświetlanym.

Diagnozowanie typowych problemów

  • Polecenie niestandardowe jest niezdefiniowane: umieść jego definicję \newcommand przed \begin{document}.
  • Polecenie pakietu jest niezdefiniowane: sprawdź, czy odpowiedni pakiet jest załadowany. Zwarty przykład wymaga mathtools dla \mathclap.
  • Oznaczenie dotyczy niewłaściwego elementu: sprawdź nawiasy klamrowe wokół pierwszego argumentu. Użyj \termnote{ax^2}{quadratic}, aby objąć współczynnik i wykładnik.
  • Podpisy nachodzą na siebie: wróć do wersji ze zwykłą szerokością, skróć tekst lub zwiększ odstęp między oznaczonymi wyrażeniami.
  • Wyrównanie powoduje błąd zagnieżdżenia: użyj pełnego układu środowisk pokazanego powyżej zamiast umieszczać align* wewnątrz innego bloku wyświetlanego wzoru.

W przypadku tych zwykłych wyrażeń algebraicznych polecenie zachowuje wyrażenie jako podstawę i dołącza objaśnienie poniżej. Implementacja amsmath zachowuje również klasyfikację jako operator binarny lub relacja, jeśli podstawa ma taką klasyfikację, ale oznaczanie operatorów wiąże się z dodatkowymi kwestiami dotyczącymi odstępów. Zacznij od oznaczania samych wyrażeń. Pakiet amsmath, sekcja 12

Przykłady sprawdzono pod kątem zgodności z udokumentowanymi poleceniami, ale nie skompilowano ich w środowisku badawczym. Przed użyciem polecenia w większym manuskrypcie skompiluj kompletny dokument na swoim Macu.

Jako punkt wyjścia zachowaj wersję ze zwykłą szerokością. Gdy każda strzałka wyraźnie wskazuje swoje wyrażenie, a wszystkie podpisy są czytelne, użyj zwartej wersji tylko tam, gdzie otaczający tekst matematyczny zapewnia wystarczająco dużo miejsca na widoczne podpisy.

Źródła