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Helin Gai
Duke University
The Art of L
A
T
E
X
Helin Gai
Duke University
Coleen’s Workgroup
Helin Gai
Duke University
ii
,
Helin Gai
Duke University
Contents
1 The Grand History of T
E
X 1
1.1 How did L
A
T
E
X come into existence? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 I saw many people arguing over the pros and cons of L
A
T
E
X versus
Microsoft Word. What is your attitude? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 How hard is L
A
T
E
X? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 How to study L
A
T
E
X? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 L
A
T
E
X Singing on Your Computer 5
2.1 What’s the easiest way to install L
A
T
E
X on Microsoft Windows? . . . . . 5
2.2 What if I own a glorious Mac? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 How about us Linux users? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Getting Started 7
3.1 The Basics: Control Sequence and Environment . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Your first masterpiece with L
A
T
E
X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3 Typesetting Chinese in L
A
T
E
X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.4 A Short Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 Dividing your text into parts, chapters, and sections . . . . . . . . . . . 13
3.6 Options of standard document classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4 Playing with Text 17
4.1 International characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2 Punctuation—what makes life/reading easier . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.1 Dash—your first lesson with punctuation . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.2 Quotation marks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.3 Comma and Period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2.4 Ellipsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.3 Changing typefaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.4 Controlling the size of your text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.5 Is what you type what you get? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.5.1 Special characters that make T
E
X scream . . . . . . . . . . . . . 22
4.5.2 Ligatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.6 Manual kerning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5 Working with Paragraphs 25
5.1 Manual line and page breaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.2 Moving your text horizontally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.3 Shaping a paragraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
à
Helin Gai
Duke University
iv CONTENTS
5.4 Reflowing the text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.5 Hyphenation and Justification technology . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6 Elements of Your Document 35
6.1 Cross References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.2 Listing items . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.3 Columns—story in the world of wide documents . . . . . . . . . . . . . 37
6.4 Notes, notes, and notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
6.4.1 When footnotes rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
6.4.2 Notes at the end of a chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.4.3 Notes dancing in the margin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.5 Programming codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.6 Making boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.7 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.8 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
7 L
A
T
E
X with Designers 43
7.1 Balancing the elements that live on a page . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.2 Dressing the headings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.3 The flight of the navigator—headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.4 A not so short short introduction to markers . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.5 The design of this book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.5.1 Shaping the page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.5.2 Designing headings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.5.3 Designing running headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
8 When T
E
X Dates Math 51
8.1 Extremely simple formulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
8.2 Su
per
b
scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
8.2.1 The tensor Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.2.2 The vector Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.3
√
Roots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.4
Fractions
Binomials
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.5 Sum and integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
8.6 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
8.7 Delimiters—never big enough . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
8.7.1 Larggggge Delimiters—The yhmath Package . . . . . . . . . . . . 62
8.8 Changing typefaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
8.9 Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
8.10 Punctuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
8.11 More about Displayed Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
8.12 Breaking an Inline Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
8.13 Breaking a Displayed Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
8.14 Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
8.14.1 The delarray Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
8.14.2 Partitioned matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
8.14.3 Case structures with the cases package . . . . . . . . . . . . . . . 78
8.15 Dress your letters! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.15.1 More Accents: The accents Package . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
8.15.2 “ı” in Different Fonts—The dotlessi package . . . . . . . . . . . . 80
8.15.3 The undertilde Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
,
Helin Gai
Duke University
CONTENTS v
8.16 Constructing New Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.17 Extensible arrows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.17.1 Extensible arrows with the extarrows package . . . . . . . . . . . 81
8.17.2 The harpoon Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.18 Framed Math . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8.19 Aligning Your Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
8.20 Footnotes in Math Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
8.21 Equation Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
8.21.1 Prime Equation Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
8.21.2 Equation Numbers on Both Sides . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
8.21.3 Equation numbers with the subeqnarray package . . . . . . . . . 86
8.22 A List of Options of the amsmath Package . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
8.23 Commutative Diagrams—The amscd Package . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.24 Coloring Your Math—The color Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.25 Packages Smarter Than Me . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.25.1 The polynom package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.25.2 The longdiv package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.26 The mathlig Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.27 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.27.1 Canceling out—The cancel Package . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.27.2 The units and nicefrac Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
8.27.3 Math in Titles—The maybemath Package . . . . . . . . . . . . . 90
8.27.4 The nccmath Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.28 Two Powerful Packages Mentioned Merely in Passing . . . . . . . . . . . 92
9 Tables and Graphics 95
9.1 External graphics are a lot of fun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
9.2 Structuring a table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
9.3 Tables that travel a long way . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
9.4 Floating tables and figures around . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.5 Customizing your captions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
à
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