LaTeX講習

今回は一年生のコンピュータリテラシーの授業でも学習するLaTeXについてまとめました。 実際に基礎科学実験のレポートなどで使っていただけるようにまとめたつもりです。

LaTeXとはなんぞや?

LaTeXとは文章整形システムで、報告書や論文などの印刷物やPDFファイルを作成するための組成ソフトウェアである。 LaTeXを用いてPDFファイルを作る利点としては以下のことがある。

• 文章を作成する際に、ユーザー自身が見栄えを気にすることなく文章を書くことができる。
• 数式を綺麗に記述できる。
• 数式や章の番号を自動的に生成してくれるので手間が省ける

逆にLaTeXの難点としては以下のことがある。

• コマンドを書いて文章を作成するので慣れないと文章の作成に時間が掛かってしまう。
• テキストファイルを記述しただけでは仕上がりのイメージがわかりにくい。

このようにLaTeXにも難しい点はいくつかある。しかし、将来的にLaTeXを使いこなすことができた方が良いので実験のレポートなどもLaTeXを使って書くことを推奨したい。

ちなみにMMAの部誌もTeXで書かれています。

準備

今回はMMAのnestを用いて講習を行います。 ですから、LaTeX環境はgoogle大先生にでも聞いて各自設定してください。

TeXファイルのコンパイル,PDFの生成

TeXファイルのコンパイルには platex, xdvi, dvipdfmx コマンドを使います。

platexコマンドを用いてTeXファイルからauxファイル, dviファイル, logファイルが生成できる。

dviファイルにはTeXファイルのコンパイルされた結果が出力されているのでこのファイルを用いて文章の見栄えを確認できる。

xdviコマンド用いてdviファイルを開いて、文章の見栄えを確認できる。

TeXで文章を生成していく場合、一度のコンパイルではなかなか上手くいかないことが多くそのたびにxdviコマンドを打ち込んでいては非効率的な作業になってしまう。そこでxdviウィンドウをバックグラウンドで動作させておくと、コンパイル後ウィンドウをフォーカスすることで表示が更新されるのを利用する。

dvipdfmxコマンドを用いてdviファイルからpdfファイルを生成できる。

TeXファイルの構造について

TeXファイルは大きく３つのパーツに分けることができます。 サンプルプログラム(miturin_217/TeX_Kousyu/Sample1.tex)を見てみましょう。

   1  \documentclass[a4j,10pt]{jarticle} %文章クラス
   2  
   3  %プリアンブル
   4  \title{ Sample1 } 
   5  \author{ @Mitu217 }
   6  \date{ 2013年4月6日 }
   7  
   8  \begin{document} %document環境
   9  \maketitle
  10 
  11     本文
  12 
  13  \end{document}

   1  \documentclass[オプション]{jarticle}

文章クラスと呼ばれている部分。文章の種類を指定できる。今回は日本語の論文やレポートを表すjarticleを指定する。<<br>> オプションでは用紙サイズとフォントサイズを指定することができる。

• 用紙サイズ : a4j, b5j
• フォントサイズ : 10pt, 11pt, 12pt

   1  \begin{document}
   2   \maketitle
   3 
   4 　　　　本文
   5 
   6  \end{document}

document環境と呼ばれる部分。ここには文章の本文を書いていくことになります。 \maketitleは後述するプリアンブルの中で設定した氏名などを出力するコマンドです。

   1  \title{ Sample1 } 
   2 
   3  \author{ @Mitu217 } 
   4 
   5  \date{ 2013年4月6日 } 

文章クラスとdocument環境の間にあるプリアンブルと呼ばれる部分。ここでは表題,氏名などのタグを設定できるだけでなく、文章内で画像を挿入するためのパッケージを選択することができます。

Sample1.pdfの出力例:

LaTeXのコマンド

LaTeXは某wordとは違い、テキストデータ(.texファイル)にコマンドを記述し、それをLaTeXでコンパイルすることでPDFなどの文章を作成します。ですから、LaTeXを使いこなすにはコマンドを知っていなければなりません。 ここでは、コンピュータリテラシーの時間にやるような基本的なことに加えて知っておくと便利なコマンドもいくつか紹介しておきます。

最後には、復習用に課題をいくつか用意しておくので挑戦してみてください。

箇条書き

箇条書きには3つの種類があります

• itemize

   1 \begin{itemize}
   2 \item 箇条書き1
   3 \item 箇条書き2
   4 \item 箇条書き3
   5 \end{itemize}

「itemize」は頭に「 • 」がついた箇条書きのコマンドです。

• enumerate

   1 \begin{enumerate}
   2 \item 箇条書き1
   3 \item 箇条書き2
   4 \item 箇条書き3
   5 \end{enumerate}

「enumerate」は頭に数字が振られている箇条書きのコマンドです。

• description

   1 \begin{description}
   2 \item[テスト1] 箇条書き1
   3 \item[テスト2] 箇条書き2
   4 \item[テスト3] 箇条書き3
   5 \end{description}

「description」は頭につける記号をユーザー自身が[]内に指定することができます。

表組み

• 基本的な表

   1 \begin{tabular}{|l|c|r|}
   2 \hline
   3 セル1 & セル2 & セル3 \\ \hline
   4 セル4 & セル5 & セル6 \\ \hline
   5 セル7 & セル8 & セル9 \\ \hline
   6 \end{tabular} 

それぞれのコマンドについて解説していきます。

\begin{tabular}{|l|c|r|}

• \begin{tabular}

  • 表組みの開始のコマンドです。

  {|l|c|r|}

  • 縦方向のセルの文字を寄せる方向を設定します。「|(バーティカルバー)」は縦方向のラインを表しています。

• l	左方向に文字を寄せる
  c	中央に文字を寄せる
  r	右方向に文字を寄せる

\hline

横方向のラインを表しています。

\\

改行を表しています &

セルの区切り目を表しています。

\end{tabular}

表組みを終わりのコマンドです。

• セルの結合とタイトル付け
  • 結果を表にまとめる際に、同じ数字のデータを並べて書いてしまっては見栄えがよくありませんよね？そこでセルの結合をおこない見栄えをよくしましょう。

    •    1 \caption{タイトル}
         2 \begin{tabular}{|l|c|r|}
         3 \hline
         4  & \multicolumn{2}{|c|}{セル1} \\ \cline{2-3}
         5 セル2 & セル3 & セル4  \\ \cline{2-2}
         6  & セル5 &  \\ \hline
         7 \end{tabular} 
      

\caption{タイトル}

• 表にタイトルをつけることができます。実験のレポートではタイトルをつける位置が決まっているので教科書の指示に従ってください。

\multicolumn{2}{|c|}{セル1}

• 列をまたぐセルを設定するコマンドです。使い方は以下のようになります。

\cline{2-3},\cline{2-2}

• 横方向のラインを引くセルを設定できます。一つのセルにのみ引く場合は「2-2」のように同じ数字を設定します。

• 文章中に表を配置する時の位置の設定
  • これまでの表のコマンドでは複数の表を連続して書いたとき縦方向につながってしまいます。見た目をスマートにするためにも、表を横方向に２つ並べてみましょう。また、ページ内での表の位置についての設定も同時に見ていきます。

    •    1 \begin{table}[htbp]
         2 \begin{center}
         3 \begin{tabular}{cc}
         4 \begin{minipage}{0.5\hsize}
         5 \begin{center}
         6 \begin{tabular}{|c|c|c|}
         7 \hline
         8 a & b & c \\ \hline
         9 d & e & f \\ \hline
        10 g & h & i \\ \hline
        11 \end{tabular}
        12 \caption{aが9つ}
        13 \end{center}
        14 \end{minipage}
        15 \begin{minipage}{0.5\hsize}
        16 \begin{center}
        17 \begin{tabular}{|c|c|c|}
        18 \hline
        19 j & k & l \\ \hline
        20 m & n & o \\ \hline
        21 p & q & r \\ \hline
        22 \end{tabular}
        23 \caption{bが9つ}
        24 \end{center}
        25 \end{minipage}
        26 \end{tabular}
        27 \end{center}
        28 \end{table} 
      

\begin{table}[htbp],\end{table}

• ページ内での表の表示位置を設定するためのコマンドです。[]内のコマンドで表示位置を設定します。

  h	その場所に表を表示
  t	そのページの一番上に表を表示
  b	そのページの一番下に表を表示
  p	違うページに表示

\begin{tabular}{cc}

• 先ほどもこのコマンドは表組みの開始のコマンドとして出てきました。今回は横に二つ並べた表それぞれの表示位置を設定しています。

\begin{center}

• このコマンドは全部で3回でてきますが、どれも表を中央に寄せる設定をおこなっています。1回目のコマンドは二つの表をまとめた時の位置、2,3回目のコマンドはそれぞれの表の位置の設定となります。

\begin{minipage}{0.5\hsize}

• このコマンドを用いることで表を表示する領域の枠を設定できます。{0.5\hsize}の0.5をかえれば表を大きくも小さくもできます。

数式

LaTeXのメインでもある数式のコマンドです。数式の記号についてはある程度表としてまとめておきますが、困ったらgoogle大先生に頼りましょう。