Om du vill placera en kort pil och förklarande text under en enskild LaTeX-term kombinerar du \underset med en tvåradig \substack från amsmath. Den här guiden innehåller ett komplett dokument för ett arbetsflöde på Mac-datorer samt en justering av avståndet för tätt packade uttryck.

Skapa annoteringen med amsmath

Grundupplägget har tre nivåer: den algebraiska termen, en uppåtriktad pil under den och en kort etikett under pilen. Pilen pekar tillbaka mot termen som den förklarar. I amsmath-guiden beskrivs \underset för att placera material under en bas och \substack för att stapla flera rader. När du kombinerar dem får du annoteringen som används här. Användarhandbok för amsmath-paketet

För en Mac utan en fungerande LaTeX-installation rekommenderar LaTeX Project MacTeX, som innehåller ett TeX-system och dokumentredigerare. Om du redan kan kompilera LaTeX-dokument utan problem använder du den installationen. Skaffa LaTeX

Spara följande fullständiga dokument som annotations.tex i din LaTeX-redigerare. Kompilera det med pdfLaTeX och granska den resulterande PDF-filen. Alla etiketter och uttryck är illustrativa.

\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}

Exemplet tilldelar en separat annotering till var och en av ax^2, bx och c. Plustecknen står utanför kommandots argument, så det är tydligt vad varje förklaring gäller. Om du vill annotera ett helt grupperat uttryck skickar du i stället den gruppen som det första argumentet.

Namnet \termnote är ett anpassat kommando som definieras i det här dokumentet; det är inte ett inbyggt paketkommando. Definitionen sammanfogar dokumenterade komponenter. Kommandot \text infogar vanlig text i matematiskt läge och anpassar storleken efter den omgivande matematiska stilen. Paketet amstext

Förstå argumentens ordning

Läs \termnote{bx}{linear} som ”annotera termen bx med etiketten linear”. I definitionen tar \underset först det undre materialet och sedan basen. \\ skiljer pilraden från etikettraden.

För en enstaka annotering är följande fragment i matematiskt läge likvärdigt med kommandot. Det ska stå innanför visningsavgränsarna i det fullständiga dokumentet ovan:

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

Se till att pilens riktning är konsekvent genom hela dokumentet. Den uppåtriktade pilen antyder att förklaringen identifierar termen ovanför. Om du i stället vill att läsaren ska gå från uttrycket ned till dess förklaring byter du ut \uparrow mot \downarrow i kommandodefinitionen.

Välj en layout som passar förklaringen

Innan du lägger till paket bör du avgöra vad pilen ska koppla samman. En annotering som identifierar en term, en pil som sträcker sig längs ett uttryck och en pil som förklarar en övergång mellan ekvationsrader kräver olika konstruktioner.

Avsett resultat Lämplig konstruktion Placering
Kort vertikal pil och text under en term Anpassad kombination av \underset, \substack och \text I ett matematiskt uttryck
Horisontell pil under ett uttryck \underrightarrow, \underleftarrow eller \underleftrightarrow från amsmath Runt uttrycket som pilen ska markera
Horisontell pil med text ovanför eller under skaftet \xrightarrow eller \xleftarrow från amsmath Mellan matematiska objekt
Förklarande pilar bredvid efterföljande ekvationsrader WithArrows eller DispWithArrows från witharrows I paketets miljöer för ekvationsjustering

I guiden för amsmath skiljer man mellan pilar under uttryck och utdragbara pilar: de förstnämnda dekorerar uttryck, medan de senare kan rymma etiketter som fästs vid en pil. Ingen av dem skapar automatiskt den vertikala annoteringen med tre nivåer från det första exemplet. Användarhandbok för amsmath-paketet

Paketet witharrows beskriver WithArrows som en justeringskomponent som liknar aligned och DispWithArrows som en visningsmiljö som liknar align. I dess främsta layout placeras förklarande pilar till höger om ekvationsraderna. För etiketter direkt under enskilda termer använder du det första exemplet; välj witharrows när du förklarar steg mellan rader. Paketet witharrows för plain-TeX och LaTeX

Styr etiketternas bredd utan att skapa kollisioner

Börja med det första dokumentet och granska avstånden innan du ändrar dem. En etikett som constant kan vara betydligt bredare än termen c. Den extra bredden kan få ett kort uttryck att se mer utdraget ut, men ger samtidigt förklaringen utrymme.

När det är viktigt att behålla ett kompakt avstånd mellan termer ger mathtools tillgång till \mathclap. Det centrerar innehållet i en ruta vars rapporterade bredd är noll. Paketet laddar amsmath, så det reviderade dokumentet behöver bara \usepackage{mathtools}. Paketet mathtools, avsnitt 2 och 3.1.1

Här är ett andra fullständigt dokument att jämföra med. Det döljer bara etikettens bredd; pilen räknas fortfarande in i annoteringens uppmätta bredd.

\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}

En rapporterad bredd på noll betyder inte att texten är osynlig. Etiketten sträcker sig fortfarande åt båda sidor från sin mittpunkt. Därför kan etiketter bredvid varandra överlappa även om algebrauttrycket ryms gott och väl på raden. Det uttryckliga avståndet \quad i den här illustrativa layouten ger dem mer utrymme; justera det efter att ha granskat ditt eget uttryck.

Följ den här beslutsordningen: korta först ned etiketterna, jämför sedan standardversionen med den kompakta versionen och lägg därefter till avsiktliga mellanrum där det behövs. Om förklaringen fortfarande kräver en hel mening flyttar du den meningen till den omgivande löptexten och lämnar en kort identifierare under termen. Då förblir annoteringen användbar i normal lässtorlek.

Placera annoterade uttryck i rätt miljö

För ett enda onumrerat uttryck använder du \[ ... \] som ovan. För flera justerade rader använder du align* direkt i dokumentets brödtext. En miljö av typen aligned hör i stället hemma inuti en omslutande matematisk miljö. Dessa gränser beskrivs i guiden för amsmath. Användarhandbok för amsmath-paketet, avsnitt 3

Följande ersätter visningsfragmentet i det första dokumentet. Det använder den befintliga definitionen av \termnote; ersätt hela den ursprungliga visningen, inklusive inledande och avslutande avgränsare.

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

Granska den annoterade raden tillsammans med det efterföljande stycket eller den efterföljande ekvationen. Etiketter ger djup under den matematiska baslinjen, så en layout som ser balanserad ut för sig kan kännas trång i en längre härledning. Använd helst en visning för dessa annoteringar när flera termer behöver förklaras.

Felsök vanliga problem

  • Det anpassade kommandot är odefinierat: inkludera dess definition \newcommand före \begin{document}.
  • Ett paketkommando är odefinierat: kontrollera att motsvarande paket har laddats. Det kompakta exemplet kräver mathtools för \mathclap.
  • Fel material får annoteringen: kontrollera klamrarna runt det första argumentet. Använd \termnote{ax^2}{quadratic} för att ta med koefficienten och exponenten.
  • Etiketter överlappar: återgå till versionen med normal bredd, korta ned formuleringarna eller öka avståndet mellan de annoterade termerna.
  • En justering ger ett nästlingsfel: använd hela den miljöstruktur som visas ovan i stället för att placera align* inuti en annan visning.

För dessa vanliga algebraiska termer låter kommandot termen vara basen och placerar förklaringen under den. Implementeringen av amsmath bevarar också klassificeringen som binär operator eller relation om basen har en sådan klassificering, men annotering av operatorer medför ytterligare hänsyn till avstånd. Börja med att annotera själva termerna. Paketet amsmath, avsnitt 12

Exemplen kontrollerades mot de dokumenterade kommandona men kompilerades inte i forskningsmiljön. Kompilera det fullständiga dokumentet i din Mac-installation innan du integrerar kommandot i ett större manuskript.

Utgå från versionen med normal bredd. När varje pil tydligt pekar ut sin term och varje etikett förblir läsbar använder du den kompakta varianten endast där det finns tillräckligt med utrymme för den synliga texten.

Källor