3. LaTeX の構成、図・数式の挿入

Updated at April 24, 2024

3-1. プリアンブル、全体の構成

プリアンブルとは?

プリアンブルには「序章」という意味がありますが、$\LaTeX$では、\documentclass[]{}から\begin{document}までの間のことを指します。

\documentclass{jlreq}
% ------
% この区間を「プリアンブル」と呼びます。
% ------
\begin{document}
    本文です。
\end{document}

パッケージとは?

$\LaTeX$では、\usepackage{}というコマンドを使って、パッケージを読み込みこむ作業をしばしば必要とします。例えば、パッケージgraphicsを読み込むと図の挿入ができます。これは「図を挿入する仕組みを、この$\LaTeX$文書に適用する」という意味です。
「パッケージを読み込む」とは「誰かが作った仕組みを適用する」ということで良いでしょう。(C言語で、#include <stdio.h>とありますが、これはstdio.hを読み込むという意味であり、\usepackage{}も同じです)

プリアンブルではなにをするのか

プリアンブルでは大抵の場合、パッケージの読み込みや、コマンドの(再)定義、その他の書式設定を行います。文書を書く前の前準備をするというイメージで良いです。

3-2. 図・数式の挿入

第2節では図と数式の挿入について解説します。

3-2-1 図の挿入

図の挿入をしてみましょう。MS Wordでしたら「挿入」から「図の挿入」でファイルを選択すれば図を挿入できますが、$\LaTeX$では以下のようにします。

まず、ファイルの用意をします。先ほど作った「チュートリアル」というプロジェクト内に、figuresというディレクトリ(フォルダ)を作りましょう。

image.png

image.png

次に Sample.png をダウンロードして、「チュートリアル」プロジェクトのページに、ドラッグ&ドロップしましょう。

image.png

ファイルツリー
 |- main.tex
 `- figures
      `- sample.png

そしてドキュメントへ図を挿入します。main.texを編集して以下のコードを追加します。

\documentclass{jlreq}
\usepackage[dvipdfmx]{graphicx} % includegraphicsを使うためのパッケージを読み込む
\begin{document}
    \begin{figure}
      \centering % 図を中央寄せにする
      \includegraphics[keepaspectratio、width=\textwidth]{figures/Sample.png}
      \caption{適当な図}
      \label{fig:適当な図}
    \end{figure}
    図\ref{fig:適当な図}はサンプルです。
\end{document}

図の挿入に用いられる、includegraphicsコマンドは、以下の構造を持っています。

\includegraphics[options]{file path}

optionsには、図の大きさなどを指定できます。上記の例では、縦横比を保ったまま(keepaspectratio)、横幅を\textwidht(文字領域の長さ)に合わせています。(TeX Wiki:LaTeX入門/図表

また、図の説明をつけるために\captionを用います。さらに、\labelを貼っておくことで、相互参照できます。相互参照を呼び出すには、\refコマンドを使います。

image.png

相互参照の良い点は、図の番号を気にしなくて良いところです。図の番号が変わった場合、参照箇所の場所もそれに応じて変わります。相互参照については、TeX Wiki:LaTeX入門/相互参照とリンクをご覧ください。

3-2-2 数式の挿入

数式を入力してみましょう。$\LaTeX$において、強みの1つと言える、「数式」の出力を体験しましょう。

\documentclass{jlreq}
\begin{document}
\(f(x)=x^2\)に対して、\(f(2)=4\)である。
\[c_0+\sum_{k=1}^{\infty}\big\{a_k\cos(k\omega t)+b_k\sin(k\omega t)\big\}\]
\end{document}

image.png

綺麗な数式が出力されましたか?数式の出力方法は大きく2種類あります。

  • インライン数式モード
    行内に数式を埋め込むモード。\(数式\)、または$数式$と書く。
  • ディスプレイモード
    中央に数式を表示するモード。\[数式\]、または$$数式$$と書く。

例えば、インラインモードの出力例は、$\sum_{k=1}^{n}$($\sum_{k=1}^{n}$)で、ディスプレイモードの出力例は、\(\sum_{k=1}^{n}k\)($$\sum_{k=1}^{n}k$$)です。
詳しくはTeX Wiki:LaTeX入門/簡単な数式(1)をご覧ください。

$\TeX$では、応用的な数式も書けます。詳しくは、TeX Wiki:LaTeX入門複雑な数式をご覧ください。