Для курсовых незаменим

Краткое руководство по LaTeX

LaTeX (читается как «латех») — это система набора текста, основанная на специальном скриптовом языке программирования. Латех не так прост и интуитивно понятен, как, например, Microsoft Word, но, потратив один раз время на его изучение, вы будете настолько удивлены результатом, что никакими вордами вы в дальнейшем пользоваться не будете. Дело в том, что латех уже давно является стандартом де-факто при наборе научных статей, курсовых и дипломных работ, технических спецификаций, учебников и т. д.

Главным преимуществом латеха является абсолют­но одинаковый внешний вид готовых страниц во всех операционных системах и непревзойденное до сих пор качество полиграфических текстов и математи­ческих формул. Кроме этого, скриптовый язык лате­ха — это универсальный язык для обмена формулами. Математики из разных стран легко понимают друг дру­га, если пишут формулы на этом языке. Во многих ма­тематических пакетах, например Maple, Mathematica, Maxima, возможен экспорт документов в формат *.tex. Для представления формул в Википедии также исполь­зуется TeX-нотация. Язык ТеХ (читается как «тех»), ко­торый используется в латехе, был придуман в 70-е годы прошлого века американским математиком и программистом Дональдом Кнутом. В 1994-м вышла первая версия издательской системы LaTeX, основан­ная на ТеХ, которая значительно упрощала и ускоряла работу с ним. Но стоит отметить, что все возможно­сти были заложены в ТеХ изначально, таким образом, возможно программировать и на чистом ТеХе и полу­чать такой же результат. Как видите, профессиональная система для набора текстов существовала еще до Microsoft Office, но ее популярность не такая высокая, так как у нас она используется в основном среди науч­ных работников. Однако любому студенту, обучающе­муся на естественно-научной специальности, или про­сто человеку, знающему, чем ворд отличается от блок­нота, латех по силам, поэтому мы подготовили для вас небольшой ликбез.

Установка в Windows

В Windows дистрибутив LaTeX называется MikTeX. Его лучше всего скачать отсюда: http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2339867, думаю, что с торрентов нау­чились качать все. Или с официального сайта разра­ботчика — http://miktex.org/

Переходим в папку miktex, запускаем setup.exe.

После этого следует очень длинная процедура рас­паковки архивов и установки MiKTeXa. На вопрос об incorporated отвечаем «нет». Теперь нужно устано­вить редактор, в котором мы будем набирать наши тех-скрипты. Редактором может быть WinEdit (плат­ный), LyX, TexnicCenter или любой другой. Пути к лате- ховским файлам (если они не прописались автомати­чески) прописываем вручную. Чтобы ТеХ автоматиче­ски переносил русские слова (английские и так будет), надо сделать следующее:

Пуск\Выполнить

Нужно выполнить две команды (пробелы важны):

initexmf —dump

initexmf —find-tex language.dat

Если не заработает, ищите файлы через поиск, ука­зывайте полный путь.

Далее крайне желательно установить Ghostscript (качаем отсюда: http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/), ImageMagick (качаем отсюда: http://www.imagemagick.org/script/download.php) и GSView (http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/gsview/get49.htm), для возможности рабо­ты с форматом PostScript и конвертирования изобра­жений в разные форматы соответственно.

Можно (но не обязательно) установить программу для работы с библиографической базой данных JabRef. Качаем последнюю версию отсюда:

http://jabref.sourceforge.net/. Получаем файл .jar, ко­торый запускается при помощи Java. Java в Windows, конечно, нет — надо скачивать Java Runtime Environment и устанавливать ее. Скачать можно отсюда: http://www.java.com/en/download/index.jsp.

Вот тут http://hep.msu.dubna.ru/main/mod/resource/view.php?id=496 еще есть немного скриншотов, прав­да, еще под Windows 98, но принципиально мало что из­менилось. Еще хорошая инструкция здесь: http://bitiak.narod.ru/MiKTeX.html.

Установка в Linux

Для установки в Linux (например, в Debian) нужно выполнить следующую команду:

apt-get installtex-common texlive-base

texlive-base-bin texlive-common texlive- doc-base texlive-fonts-recommended texlive-lang-cyrillictexlive- latex-base texlive-latex-recommended После этого устанавливаем редактор Kile (он мне наиболее симпатичен, но выбор, как всегда, за читателем): apt-get installkile kile-il8n В принципе на этом установка LaTeX в Linux заверше­на. Можно также поставить WVSIWVG-редактор, то есть что-то очень похожее на ваш любимый офис, только с качеством LaTeX — LyX: apt-get install lyx

Для других дистрибутивов отличаться будут только па­кетные менеджеры, а пакеты будут, скорее всего, теми же.

PostScript и Encapsulated PostScript

Сделаем небольшое отступление. При работе с Лате- хом вы часто будете встречаться с форматами ps и eps. Связка tex плюс eps в ряде университетов мира являет­ся стандартом де-факто для представления материа­лов. Формат PostScript — это тоже язык программирова­ния, компиляцией у которого является распечатка страни­цы. PostScript был разработан в 80-е годы прошлого века Джоном Уорноком в Adobe (который, кстати, ее и осно­вал). Изначально язык использовался как механизм пе­чати в Apple, но затем стал очень популярным и был пе­ренесен на другие платформы. PostScript использует­ся почти в любой более-менее серьезной издательской системе. Он сочетает в себе как возможность размеще­ния высококачественной векторной графики, так и удоб­ные возможности по печати растровой графики и тек­ста. Большинство дорогих принтеров и плоттеров име­ют встроенный интерпретатор языка PostScript. В то же время, простые принтеры домашнего класса поддержи­вают только элементарные графические операции, поэ­тому задача создания растрового изображения возлага­ется на центральный процессор. Существуют интерпре­таторы PostScript для различных операционных систем, наиболее известный из них — Ghostscript. На PostScript основана VWSIWVG ТеХ-система от Василия Малышева (http://www.bakoma-tex.com/).

Формат Encapsulated PostScript использует упрощен­ную версию PostScript. Он не может содержать в одном файле более одной страницы, не сохраняет ряд устано­вок для принтера. Как и в файлы печати PostScript, в EPS записывают конечный вариант работы, чтобы обеспечить одинаковое отображение на всех платформах. Латех по­зволяет экспортировать и импортировать в EPS. Под­робнее про EPS здесь: http://www.ukr-print.net/contents/page-797.htm.

ТеХworks

После установки MikTeX у вас появится программа TeXworks. Это тоже редактор, в котором можно набирать код ТеХ, но его интерфейс минималистичен и новичку не подойдет. Зато он сразу настроен для использования. Мо­жете выбрать какой-нибудь шаблон, скомпилировать в pdf и полюбоваться на результат.

Установка и настройка WinEdt

Это одна из самых популярных программ (по край­ней мере, в России), которую используют для компиля­ции ТеХ-скриптов. Очень хороший мануал по ней можно скачать здесь: http://www.winedt.org/Doc/tutorials/WHG/whg.pdf (на английском), а саму программу можно ска- чатьздесь: http://www.winedt.com/. Незабываем, что про­грамма платная. После запуска программа поражает ко­личеством настроек. Изучать их придется в течение опре­деленного времени.

Небольшие комментарии по настройке WinEdt. WinEdt рекомендуется устанавливать после того, как установ­лен MiKTeX. Сразу после установки WinEdt может отобра­жать русский текст неправильным шрифтом. Через меню Options/Preferences/Font/Font необходимо выбрать тип шрифта «Cyrillic». Русские буквы в скриптах должны наби­раться в кодировке Wndows-1251. Сразу после установ­ки WinEdt может вообще не запускать компилятор ТеХ-а (TeXify), особенно если установлена Vista или Seven, поэ­тому надо установить Options/Configurations/MiKTeXDirect. При использовании BibTeX-a и русских библиографиче­ских баз (bib-файлов) списки литературы, скорее всего, будут неверно сортироваться. Более того, исчезнут все инициалы авторов, написанные кириллицей. Проблема в том, что при вызове программы bibtex ей необходимо в яв­ном виде указывать csf-файл, содержащий такой пустяк, как русский алфавит. Последние дистрибутивы MiKTeX уже включают в себя необходимый файл ср1251 .csf, HoWinEdit об этом не знает. Проблема решается в три действия. Соз­дайте bat-фэйл (например, C:\ProgramFiles\WinEdt\Bin\ TeX\BibTeX.bat) следующего содержания: bibtex8.exe —huge —csfile <<cpl251.csf>> %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9

Откройте в WinEdit файл макросов Startup.edt через меню Options/Configurations/StartupMacro. Вставить в этот файл строку, связывающую вызов BibTeX-a с bat-фэйлом (где-то в начале Startup.edt уже есть похожая команда, но она закомментирована): SetEnvVar(«В1ВТЕХ»,»С:\Program Files\ WinEdt\Bin\TeX\BibTeX.bat»);

Обязательно сохраните текущую конфигурацию через меню Options/SaveSettings. Русский спеллер для WinEdt устанавливается отдельно. Словари rugen и ru_phys до­бавляются через меню Options/Dictionary. Если вы часто пользуетесь функцией double-click на слове (при этом сло­во целиком выделяется), то вас очень скоро начнет раз­дражать, что выделение «спотыкается» на русских бук­вах Чч и Ее, считая их не буквами, а пробелами, разделя­ющими слова. Открываем Options/Settings/Languages, и из строчек Left и Right Word Separators удаляем эти бук­вы. В комплекте с MiKTeX идет программа YAP для про­смотра результата компиляции (DVI-файла). WinEdt умеет не только вызывать YAR но и позиционировать его на том месте, где в ТеХ-исходнике стоит курсор. Обратный пе­реход тоже есть, но сначала его придется настроить. Для этого после установки MiKTeX в меню YAP: View/Options/ InverseSearch/Program необходимо выбрать WnEdt. Что­бы там был правильный выбор, WinEdt должен устанав­ливаться _после_ установки MikTeX. WinEdt по умолчанию включает опцию Wrap, которая корежит текст. Отключение в статусной строке. Изменить умолчание для новых от­крываемых файлов можно в Options/Preferences/Defaults.

Отдельная панель для вставки практически любых ТеХ- символов (побогаче, чем у EquationEditor или MathType!) включается/отключается кнопкой со знаком сигмы или если на панели инструментов открыть выпадающее меню и выбрать в нем ShowGUIPageControl. Очень удоб­но повесить вывод значка тильды (неразрывного пробе­ла) на сочетание клавиш [ЗЫЙ]+[Пробел]. Как это сде­лать: Options/MenuSetup/MainMenu, и в списке пунктов меню doubte-кликаем на первый пункт Shortcuts. Откры­вается новое окно, в котором можно создавать и редак­тировать клавишные команды. Вставляем новую коман­ду, в поле Macro вводим Chr( 126,»~»), в поле Shortcut про­сто нажимаем [Shift]+[Пробел]. Чтобы записать результат в формате PS или PDF, можно воспользоваться кнопками [dvi->ps] или [dvi->pdf]. Маленькая тонкость: при вызове утилиты Dvips выдается окошко со строкой параметров Generic Parameters. В ней нужно выбрать «-Ppdf -tA4 -z», иначе текст будет обрезаться под непривычный формат листа. Очень полезно пользоваться проектами (projects), в которых сохраняется конфигурация рабочей области. Для создания файла проекта нет никакой необходимо­сти лезть в привычное меню Files. Правильно делать так: Project/ProjectManager/SaveProject.

Установка и настройка TeXnicCenter

TeXnicCenter — это продвинутое средство для редакти­рования ТеХ-файлов, альтернативное WinEdt. Возможно­сти практически такие же, как у WinEdt. Менее удобно то, что компиляцию приходится запускать многократно (кор­ректные оглавление и список литературы формируют­ся только после третьей компиляции), тогда как в WinEdt кнопка TeXify автоматически запускает LaTeX ровно столь­ко раз, сколько необходимо. Более удобны в TeXnicCenter средства навигации по документу и по проекту. В понятие «проекта» включаются также и графические файлы. Ор­ганизация проекта, и вообще весь интерфейс, напомина­ет привычную для многих среду MSVisualStudio. Преиму­щество TeXnicCenter также в том, что это бесплатная про­грамма. После установки TeXnicCenter может попросить путь к исполняемым файлам MikTeX — C:\..\miktex\bin\.

Еще раз повторимся, эта программа хоть и платная, но наиболее используемая в нашей стране при наборе ТеХ-скриптов, поэтому для начала пример верстки рас­смотрим именно в ней. Самый быстрый способ понять, что к чему — это открыть какой-нибудь демо-скрипт. Файл Demo.tex находится по адресу: C:\Program Files (х86)\ WinEdt Team\WinEdt 6\Samples\Examples\. Откройте его в редакторе. В коде вы увидите вставку рисунков, созда­ние таблиц, табуляций, вставку специальных символов и знаков. Для начала попробуйте скомпилировать проект: меню Tex/PDF/PdfTeXify. Через определенное время за­пустится программа просмотра PDF-файлов, где вы уви­дите готовый результат. Кстати, в качестве просмотрщи- ка PDF-файлов рекомендуем использовать FoxitFteader (http://www.foxitsoftware.com/pdf/reader/). Он намно­го быстрее Acrobat Reader и к тому же не скачивает по­стоянно непонятные обновления. Давайте рассмотрим демо-пример из WinEdt более подробно: % PreambleStartshere:

В начале документа находится преамбула. В ней мы указываем все необходимые опции для него. Коммента­рии внутри ТеХ-скрипта ставятся через символ %.

\documentclass [a4paper,12pt]{article}%pa3Mep листа, размер шрифта и тип документа (статья)

\usepackage[cp1251 ]{inputenc}% кодировка для Windows

\usepackage[pdftex]{graphicx}% подключаем па­кет графики

\usepackage{color}% подключаем другие пакеты, кото­рые будут использоваться

\usepackage[colorlinks]{hyperref} \usepackage[active, new, noold .marker] {xrcs} \usepackage{eurosym}

\DeclarelnputText{128}{\euro} % ANSI код для евро: \ и5ераскаде{еигоэут}%делаем апиасы для используе­мых знаков.

\DeclarelnputText{165}{\yen} % ANSI код для йены: Г»\ usepackage{amssymb}

\usepackage{lscape} % поддержка страниц в альбом­ной ориентации

Кроме перечисления пакетов для документа, в преам­буле можно задавать различные параметры самого доку­мента. Например, геометрия листа:

\usepackage{geometry} % Меняем поля страницы \geometry{left=2cm}% левое поле \geometry{right=1.5cm}% правое поле \geometry{top= 1 cm}% верхнее поле \geometry{bottom=2cm}% нижнее поле Для набора на русском языке нужно подключить: \и5ераскаде[гизз1ап]{ЬаЬе1}%используем русский язык с переносами

Если текст предполагает набор математи­ческих символов, подключаем пакеты от AMS (AmericanMathematicalSociety):

\usepackage{amssymb,amsfonts,amsmath,mathtext,cit е,enumerate,float}

Отдельно можно задавать ширину и высоту текста на странице:

\textwidth=16.2cm \textheight=24cm

Отступ для красной строки в абзаце задается так:

\parindent=1cm

По американской логике верстки красной строкой аб­зацы отделяются друг от друга, но первый абзац не от чего отделять сверху, поэтому на него параметр не действует. Чтобы это исправить, при наборе перед первым абзацем нужно вставить: \hspace{\parindent}

Также для лучшего выравнивания текста можно вставить код: \sloppy

Если вы пишете статью или реферат, в преамбуле мож­но также указать название и автора:

\title{Основы практического применения доты} \author{Пупкин Василий Апельсинович} Можно это сделать более продвинутым способом, опи­санным чуть ниже.

Про пакеты расшире­ния можно прочитать здесь: http://mydebianblog.blogspot.com/2006/11/latex-usepackage.html.

Переходим к созданию самого документа. Весь текст документа заключается в теги \begin \end: \begin{document}

\input{Title} % файл титульного листа \tableofcontents % это оглавление, которое генериру­ется автоматически \end{document}

Команда \input позволяет подключать к вашему основ­ному скрипту другие скрипты. Это очень удобно, так как это увеличивает структурность и читаемость кода. Все программисты сейчас сразу вспомнили про заголовоч­ные файлы. Итак, оформляем титульную страницу бо­лее серьезно (аналогично http://mydebianblog.blogspot.com/2008/11/latex.html).

Создаем новый файл Title.tex в WinEdt, пишем:

\begin{titlepage}

\newpage

\begin{center}

министерство. образования рф \\ \vspace {1сш}% расстояние до верхней строчки

нижегородским государственный универси­тет \\*

\hrulefill %горизонтальная черта \end{center}

\flushright{КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ\Ыо XXX}

\vspace{8em}

\begin{center}

\Large Лабораторная работа \\ по молеку­лярной физике на тему: % \\ означает пе­ренос

\end{center} \vspace{2.5em} \begin{center}

\textsc{\textbf{Определение теплоемкости

твердых тел}}

\end{center}

\vspace{бет}

\begin{flushleft}

Старший преподаватель \hrulefill Пупкин

В.А. \\

\vspace{1.5em}

Научный руководитель \\

доцент \hrulefill Иванов Б.Б.\\

\vspace{1.5em}

Рецензент \\

к.ф.-м.н., в.н.с. АБВГ \hrulefill Петров

в.в.\\

\vspace{1.5em}

Зав. кафедрой \No XXX \\

д.ф-м.н, профессор \hrulefill Сидоров Г.Г.

\end{flushleft}

\vspace{\fill}

\begin{center}

Минск 2011

\end(center}

\end{titlepage}

Далее в демо нам предлагают пример вклю­чения в документ изображений. \newpage

\section{Пример использования графики} % Так оформляется название главы (раздела) \subsection{Подраздел} % Разделы могут содержать подразделы

\зиЬзиЬзес^оп{Подподраздел} % Подподраз- делы

\paragraph{Абзац} % Абзацы \emph{Небольшое замечание}% Подходит для оформления небольших кусочков текста \bigskip % Еще один способ поставить вер­тикальный пробел

\noindent\emph{…}% Подавляем отступ для абзаца

\begin{center}

\includegraphics[width=2.25in]{Images/ WinEdt}\\ % Вставляем картинку из пап­ки Images. Заметьте, что расширение файла картинки подставляется автоматически. \end{center} \begin{center}

\begin{tabular}{cc} % А это очень полез­ный пример, как вставить несколько изо­бражений вместе.

\includegraphics[width=2.25in]{Images/ xmas} &

\includegraphics[width=2.25in]{Images/ Comet}

\end{tabular}

\end{center}

\newpage

Более подробно про вставку рисунков и различные хи­трости с ними читайте здесь: http://mydebianblog.blogspot. com/2008/12/latex_15.html. Далее в демо идет доволь­но понятный пример использования цветовой подсветки при наборе. Выделение цветом осуществляется с помо­щью команды \color

\color{green} Зеленый текст \color{red} Красный текст

Остановимся на наборе текста более подробно. Начер­тания шрифта задаются так: ^ехШ^полужирный} \1ехМ{курсивный} \underline {подчеркнутый} \textsc{TeKCT будет набран заглавными буквами} Пользоваться обратным слешем \ нельзя, потому как с него начинаются команды для самого Латеха. Вместо этого следует использовать прямой слеш /. Если нуж­но поставить какой-нибудь спецсимвол Латеха, напри­мер %, ставим его \%. Ударение над буквой ставится так: Также бывает важно установить полуторный интервал между строчками. Делается это так: в преамбуле нуж­но указать \renewcommand{\baselinestretch}{1.25} или \ renewcommand{\baselinestretch}{1.65} для двойного ин­тервала. Естественно, что на разделы в документе при­дется время от времени ссылаться. Поэтому нужно ста­вить ссылки на них: \label{sectionname}. Далее по тексту, где вы захотите поставить ссылку, используйте команду: \ ref{sectionname}. Рекомендуется давать осмысленные на­звания ссылкам, чтобы избежать впоследствии путаницы. При перечислении пунктов удобно использовать списки: \begin{enumerate} \item Первое \item Второе \item Третье \end{enumerate}

Списки допускают множественные вложения друг в друга. Список может быть также ненумерованным. Для этого он заключается в теги: \begin{itemize} \end{itemize}. В Латехе, конечно же, можно создавать таблицы. Табли­ца заключается в \begin{tabular} \end{tabular}, кроме это­го, еще есть окружение \begin{table} \end{tablej, которое позволяет назвать таблицу с помощью команды \caption. Проще показать все это на примере: \begin{table}[h!]

\caption{\label{tab:canonsummary}Изме­рительные характеристики цифровой камеры Canon EOS 400D.} % Называем таблицу \begin{center}

\begin{tabular}{|с|с|} % Ставим выравни­вание по центру \hline

Параметр & Значение \\ \hline

Разрешение & $3888 \times 2592$ \\ % Об­ратите внимание, что специальные символы заключаются в $$. \hline

\multicolumn{2}{|с|}{Результаты измере­ний} \\ % А вот так делается объединение двух ячеек \hline

\end{tabular} \end{center} \endftable}

Многостраничные таблицы делаются с помощью па­кета \usepackage{longtable}.

Более подробно про табли­цы читайте здесь:

http://mydebianblog.blogspot.com/2009/01/tables-in-latex.html

Еще полезно привести таблицу сетки календаря (что при этом получится, предлагаю посмотреть само­стоятельно):

\begin{array}{I с IсссссI} \hline \\

Моп && 7& 14 & 21 & 28 \\ Tue & 1 & 8& 15 & 22 & 29 \\ Wed & 2 & 9& 16 & 23 & 30 \\ Thu & 3 & 10 & 17 & 24 & 31 \\ Fri & 4 & 11 & 18 & 25 & \\ \hline \\

Sat & 5 & 12 & 19 & 26 & \\ Sun & 6 & 13 & 20 & 27 & \\ \hline \end{array}

Впрочем, в Латехе есть и встроенная функция для ка­лендаря: \calendar[2011,3]. При работе в WinEdt не забы­вайте сохранять проект. Еще в шестой версии на некото­рых системах был замечен глюк, когда программа выдает внутреннюю ошибку 9 или 11. После такого лучше сохра­нить проект и перезапустить WinEdt. Разработчики обе­щали исправить эту проблему со следующим обновле­нием. После того как набор текста закончен, запускайте компиляцию в PDF, как было описано выше.

Набор формул

Набор формул — это очень важная часть любой ста­тьи по математике или физике, поэтому мы остановим­ся на нем подробнее. На первый взгляд может показать­ся, что набор формул в привычном Microsoft Equation на­много быстрее, но это на самом деле не так. Через неде­лю практики по набору формул вы будете набирать их на­много быстрее, потому что все команды имеют четкую ла­коничную структуру. В начале небольшая таблица с основ­ными символами:

Теперь примеры будут совсем очевидными. Вот так можно представить конечно-разностную формулу для не­явного метода Эйлера:

\begin{equation}

Xfracfu*{k+l}_j-2u^Ak_j+u^A{k-1}_j}{dt^A2}=\ frac{u^A{k+1}_{j+1}-2и^л{k+1}_j+u*{k-1}_{j- 1}}{dx^A2}+f(u^kj) \end{equation}

Или, например, выражения для функции Лагранжа:

\begin{equation}

L=\frac{1}{2}\left[\left(\frac{\partial \ phi}{\partial t}\right)^A2-\left(\frac{\ partial \phiH\partial x}Nright) ^A2-\ lambda(\phi*2-a^A2)^A2\right]