\section{Mathematische Formeln} \label{sec:formeln} Mathematische Formeln können nur im sogenannten Mathmode gesetzt werden, der inline durch zwei Dollarzeichen aktiviert wird. Außerdem gibt es eine Blockumgebung (vgl. \cref{lst:SampleMathEnvironment}) Wichtige Pakete für mathematische Zeichen sind \mintinline{latex}{amsmath}, \mintinline{latex}{amsthm} und \mintinline{latex}{amssymb} der American Mathematical Society sowie \mintinline{latex}{mathtools}. Wie bei allen Umgebungen kann durch Angabe eines Asterisk (\textasteriskcentered) die Nummerierung der Gleichungen ausgeschaltet werden. \example{lst:SampleMathEnvironment}{mathe/sample-math-environment}{Beispielhafte Matheumgebungen} \subsection{Einige Beispiele} \begin{table}[H] \centering \begin{tabular}{ll} \toprule Quelltext & Ergebnis \\ \midrule \mintinline{latex}{\sqrt{16}} & $\sqrt{16}$ \\ \mintinline{latex}{\frac{3}{4}} & $\frac{3}{4}$ \\ \mintinline{latex}{e^{\pi}} & $e^{\pi}$ \\ \mintinline{latex}{\sum_{i=1}\^{n}x^2} & $\sum_{i=1}^{n}x^2$ \\ \mintinline{latex}{12 \leq 4 x^2 + 13} & $12 \leq 4 x^2 + 13$ \end{tabular} \caption{Häufig verwendete Befehle (Wurzel, Bruch, Summe, Vergleichszeichen). Durch \mintinline{latex}{^{…}} und \mintinline{latex}{_{…}} werden die Inhalte in den Klammern hoch- oder tiefgestellt.} \label{tab:MathsCommonCommands} \end{table} \begin{table}[H] \widebox{ \centering \begin{tabular}{ll} \toprule Quelltext & Ergebnis \\ \midrule \mintinline{latex}{(x), [x], \lbrace x \rbrace, \lvert x \rvert} & $(x), [x], \lbrace x\rbrace, \lvert x\rvert$\\ \mintinline{latex}{\exists,\forall,\in,\notin,\infty} & $\exists,\forall,\in,\notin,\infty$ \\ \mintinline{latex}{\alpha, \beta, \Gamma, \Delta, \varepsilon, \pi} & $\alpha, \beta, \Gamma, \Delta, \varepsilon, \pi$ \\ \mintinline{latex}{\rightarrow, \leftarrow, \Rightarrow, \Leftarrow, \Leftrightarrow} & $\rightarrow, \leftarrow, \Rightarrow, \Leftarrow, \Leftrightarrow$ \\ \mintinline{latex}{(A \cup B) \cap C} & $(A \cup B) \cap C$ \\ \mintinline{latex}{(A \lor B) \land C} & $(A \lor B) \land C$ \\ \mintinline{latex}{(A \cdot B) \times C} & $(A \cdot B) \times C$ \\ \bottomrule \end{tabular} \caption{Klammerungen, Quantoren, griechische Buchstaben, Pfeile, Mengenoperatoren, Logikoperatoren} \label{tab:MathsLogicSetsBraces} } \end{table} \subsection{Mitwachsende Klammern} Im Zusammenspiel mit Brüchen kommt es vor, dass Klammern mit ihrem Inhalt wachsen sollen. Hierfür müssen die drei Klammerarten \mintinline{latex}{\(\)}, \mintinline{latex}{\[\]} und \mintinline{latex}{\lbrace\rbrace} jeweils nach dem Backslash um die Auszeichnung \mintinline{latex}{left} beziehungsweise \mintinline{latex}{right} ergänzt werden (vgl. \cref{lst:GrowingBrackets}). \example{lst:GrowingBrackets}{mathe/growing-brackets}{Beispiel für mitwachsende Klammern} \subsection{Darstellung von Grenzen} Mit dem Befehl \mintinline{latex}{\limits} lassen sich die Grenzen von Integralen unter und über dem Integralzeichen darstellen. Bei Summen, Produkten und Grenzwerten geschieht das automatisch (vgl. \cref{lst:Limits}). Im Fließtext eignet sich \mintinline{latex}{\limits} nur bedingt. \example{lst:Limits}{mathe/limits}{Grenzen von Summen, Produkten, Grenzwerten und Integralen} \subsection{Ausrichtung mehrerer Gleichungen} Die Umgebung \mintinline{latex}{align} erlaubt es, Gleichungen zum Beispiel am \enquote{=} auszurichten (vgl. \cref{lst:AlignExample}). Ausgerichtet wird dabei analog zu Tabellen am \enquote{\&}-Zeichen. Zeilenumbrüche werden durch zwei Backslashes markiert. \example{lst:AlignExample}{mathe/align-example}{Am Gleichheitszeichen ausgerichtete Gleichungen} \subsection{Mengenschreibweise} Manchmal ist es notwendig, im Zusammenhang mit der Mengenschreibweise Prädikate unter Verwendung von textuellen Beschreibungen oder längeren Funktionsnamen zu definieren. Für diesen Fall gibt es den Befehl \mintinline{latex}{\mathrm{}} (\enquote{math roman}, vgl. \cref{lst:SetBuilderNotation}). \example{lst:SetBuilderNotation}{mathe/set-builder-notation}{Probleme in der Mengenschreibweise und ihre Lösung}