数学笔记LaTeX:课堂速记的写法习惯

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数学笔记LaTeX想跟上课堂,靠的是三个习惯:只用二十来个高频命令记骨架,用简写把反复出现的长命令缩短,课后再花十分钟把草稿整理成能排好版的完整笔记。下面按这三步给出命令清单、简写写法和整理流程,并说明同一段源码放进不同笔记软件时要注意的差别。

老师在黑板上写一行推导,大约就是你敲一行源码的时间。追求一次写对排版,往往在第二行就掉队;先求「记下来、看得懂」,才跟得上。本文说的笔记软件,指支持美元符号语法的 Markdown 类笔记,以及能插入公式对象的软件,两类的差别放在最后一节。

课堂上先熟这二十来个命令

按一节微积分或线性代数课的出现频率排,先把下面几组练到不用想:

用途 命令 记忆点
分式、根式 \frac{}{}、\sqrt{} 两对花括号:先上后下
上下标 ^{}、_{} 多个字符一定加花括号
极限、趋近 \lim_{}、\to、\infty 条件写在下标里
求和、积分 \sum_{}^{}、\int_{}^{} 下限在前、上限在后
关系 \le、\ge、\ne、\approx less / greater / not equal
推出 \Rightarrow、\Leftrightarrow 首字母大写是双线箭头
希腊字母 \alpha、\varepsilon、\delta、\Delta 首字母大写即大写字母

表里的命令按「先结构、后符号」排:分式、上下标、极限决定一行公式的骨架,关系符和希腊字母只是填进去的零件。骨架敲对了,零件课后补也来得及。练的时候拿上一节课的板书照片,逐行对着敲一遍,比背命令表记得牢。

有了这张表,导数定义这一行就能在老师写完之前敲出来:

f'(x_0)=\lim_{\Delta x\to 0}\frac{f(x_0+\Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}

导数定义:增量比在 Δx 趋于 0 时的极限

用简写把长命令缩短

实数集、自然数集在一节课里可能出现十几次,每次敲 \mathbb{R} 很费时间。KaTeX 本身带了几个现成的短写:\R、\N、\Z 分别排成空心的 R、N、Z,大多数以 KaTeX 渲染的笔记软件都能直接用;有理数集、复数集没有这类短写,写 \mathbb{Q}、\mathbb{C}。

还想要自己的简写,就看笔记软件有没有「宏定义」一类的设置:有的软件在设置里填一次全局生效,有的只能在同一条公式里用 \newcommand 临时定义。宏只存在你自己的软件里,笔记要发给同学,或者搬到别的软件,先把简写换回完整写法。

课堂速记用到的集合简写与完整写法对照

课上还有两个省时的习惯。一是用 \cdots 代替写不完的中间项,课后再补;二是暂时拿不准的符号,先打一个 ? 占位并在行尾写一句中文提醒,比停下来查命令更划算。

课后十分钟整理流程

  1. 补全:对照课本或同学的笔记,把 ? 占位和漏掉的下标补上。
  2. 预览:把每条公式粘进本站网页编辑器的「LaTeX」模式,切到「可视化」模式,看分式、上下限的位置对不对。
  3. 规范:把课上的简写统一换回完整写法,括号要随内容变高的,改成 \left( 与 \right) 的配对。
  4. 归档:多行推导用 aligned 按等号对齐,再放回笔记软件的块级公式里。

课后整理笔记的四个步骤

第 2 步最能省事:错在哪一眼就看得出来,比在笔记软件里一遍遍切换源码和渲染快。本站编辑、预览和符号面板免费且不用登录;想把整理好的推导导出成 Word 或 Markdown,要登录并开通本站会员。

同一段源码在不同笔记软件里的差别

同一行导数定义,放进不同的笔记软件,要改的主要是定界符:

  • Markdown 类笔记:行内用单个美元符号包住,块级用两个;
  • 本站编辑器:直接粘源码,不用写任何美元符号;
  • 自带公式对象的软件:从插入菜单进公式框再粘,是否认 LaTeX 以该软件的说明为准。

渲染引擎不同也会带来细小差别,比如 KaTeX 认 \R,换成 MathJax 渲染的软件就未必认,整理时顺手换成 \mathbb{R} 最稳妥。

导数定义用h的两种写法

导数定义里用 h 还是 Δx,一本笔记从头到尾只留一种记号,复习时就不会看岔。

延伸阅读

  • Markdown公式语法:行内、块级与常用命令速查
  • LaTeX 符号大全:按类别查符号命令,点一下带进编辑器
  • Keynote公式:LaTeX输入与图片插入

常见问题

上课来得及敲LaTeX吗?
来得及记骨架,来不及记全。课上只敲结构和关键符号,下标、括号大小、对齐这类排版细节留到课后整理;先熟练二十来个高频命令,再给反复出现的集合记号用简写,跟上板书的节奏就容易多了。