行内公式和行间公式区别:定界符、尺寸与使用场景对照

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行内公式和行间公式的区别在三处:定界符不同(行内用单个美元符号或 \( \),行间用两个美元符号或 \[ \]);尺寸不同(行内公式为了不撑高行距,分式缩小、求和上下限挪到符号右侧);场景不同(行内适合夹在句子里的短式子,行间适合要单独看、要编号的主要公式)。同一条公式在两种模式下长得不一样,不注意的话,笔记里同一个式子一会儿大一会儿小,下面先给对照表,再用同一条公式做两种渲染对比。

对照表:两种写法差在哪

对比项 行内公式 行间公式
定界符 单个美元符号,或 \( 与 \) 两个美元符号,或 \[ 与 \]
位置 嵌在一行文字中间 单独占一行,居中
分式 缩小,分子分母用小一号字 正常大小
∑ 的上下限 挤在符号右侧 写在符号正上方和正下方
∫ 的上下限 在符号右侧,字号更小 仍在右侧,但符号更高大
lim 的下标 在右下角 在 lim 正下方
编号 不能编号 可以用 \tag 编号
适用 变量名、短关系式 定义、定理、推导的结论

最容易被忽略的是积分这一行:行间模式下 ∫ 的上下限默认仍在右侧,不会像 ∑ 那样跑到正上下方,要放上下方得另加 \limits。

同一公式的两种渲染

拿 1 到 n 的立方和公式做例子,它左边有求和、右边有分式和方括号,两种尺寸的差别都能看到,也方便对比方括号的高度有没有跟着分式变化。在行内模式下,它夹在句子里,∑ 的上下限在右侧,右边方括号里的分式缩小:

行内尺寸的立方和公式,上下限在 ∑ 右侧

放进行间模式,上下限回到 ∑ 的正上方和正下方,分式按正常大小排:

行间尺寸的立方和公式,上下限在 ∑ 上下

源码两种模式完全相同,区别只在外面包的定界符:

\sum_{k=1}^{n}k^{3}=\left[\frac{n(n+1)}{2}\right]^{2}

切换尺寸的命令

不改定界符,也可以用命令把单个部分或整条公式换成另一种尺寸:

命令 输入方式 效果
\displaystyle 放在行内公式开头 整条按行间尺寸排
\textstyle 放在行间公式开头 整条按行内尺寸排
\dfrac{a}{b} 行内使用 单个分式按行间大小
\tfrac{a}{b} 行间使用 单个分式按行内大小
\sum\limits_{k=1}^{n} 行内使用 上下限放到正上下
\sum\nolimits_{k=1}^{n} 行间使用 上下限挪到右侧
\int\limits_{0}^{\pi} 行间使用 积分上下限放到正上下
\lim\limits_{x\to 0} 行内使用 x→0 放到 lim 正下方
\tag{2} 只用于行间 右侧显示编号 (2)
\scriptstyle 放在一段开头 按上下标的小字号排

行内用 \displaystyle 或 \limits 时要留意行距:上下限跑到正上下方,会把这一行撑高,和上下文的行距对不齐。

积分加上 \limits 后,0 和 π 分别排到 ∫ 的正下方和正上方:

\int\limits_{0}^{\pi}\cos\frac{x}{2}\,\mathrm{d}x=2

上下限在积分号正上下方的定积分:0 到 π 的 cos(x/2) 积分等于 2

常见错误

  • 一段话里夹了一个大分式:行内分式看不清,又不想撑高行距,更整齐的办法是把这条式子单独拿出来写成行间公式。
  • 行间公式后面的标点:句子在公式处结束时,句号写在公式里面的末尾,不要另起一行。
  • Markdown 里行间公式没居中:两个美元符号要各自单独占一行,或者整条写在同一行,和上下文字之间空一行。
  • 在行内公式里写 \tag:KaTeX 报 \tag works only in display equations,编号只能用在行间公式里。

行内公式与行间公式各自适合的内容

写讲义时可以先按「句子里提到的变量用行内、要读者停下来看的式子用行间」这条线分一遍,再决定哪些要编号。

延伸阅读

  • KaTeX语法:100 个常用命令与渲染效果速查
  • 网页显示数学公式:在网页里接入 MathJax 或 KaTeX,让两种公式都显示出来

常见问题

行内公式分数太小怎么办?
把分式命令从 frac 换成 dfrac,分式就按行间公式的大小排;也可以在这条行内公式开头加 displaystyle,让整条都按行间尺寸排。代价是行高被撑大,上下两行文字的间距会变得不均匀,分式多的话干脆改成行间公式更整齐。