概述

LaTeX文档由两个部分组成，导言区和正文区。导言区用于规定页边距，字号大小，纸张大小等，正文区就是你文档的内容所在的区域。在正文区中，可以嵌入各种各样的“环境”，比如数学公式就应该在数学环境中，定理就应该在定理环境中。所谓正文区，就是在document环境以内的部分。LaTeX中绝大多数命令都是以反斜杠\开头，参数放在{}内，并且不同的环境能用的命令不同。

我们可以先看一个demo：

导言区

文件类型、字号、纸张大小、编码、栏数

tex的开头第一句话是定义文件的类型，以及附加上字号、纸张大小、编码、栏数等信息，比如这一句：

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}

为了使其支持中文，文件类型应选择ctexart、编码类型用UTF8

我习惯用10pt的字号大小，打印出来比较好看。

oneside是规定为单面打印，主要影响的是页码标号（居中还是在两边浮动）等，没有特殊要求的话可以不管

如果还有其他的参数的话，可以附加在[]中，两个参数间用,分隔：

比如我想改成用A3的纸张打印双栏的内容（就像试卷那种）就可以用：

\documentclass[UTF8, 10pt, a3paper, oneside, twocolumn]{ctexart}
\setlength\columnsep{2cm} %设置栏间距，缺省是0.5cm

引用宏包的声明

我们在使用LaTeX时常常遇到原生LaTeX不支持的“骚操作”（即原生LaTeX命令没有的内容），怎么办呢？有一些大佬为我们编写了许多宏包，就是把

使用以下方式来声明要引用的宏包：

\usepackage{adc}

其中abc为宏包名，化学常用的宏包有mhchem和chemfig，那么我就该这样引用：

\usepackage{mhchem}
\usepackage{chemfig}

mhchem会要求最好带上版本号，所以下面这种方式才是最好的：

\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{chemfig}

页边距

LaTeX并没有给出一个很好的页边距解决方案，要调整页边距，就必须使用geometry宏包：

使用上面提到的引用宏包的方式：

\usepackage{geometry}

在其后加上调整页边距的命令：

窄：

\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}

宽：

\geometry{left=3.18cm, right=3.18cm, top=2.54cm, bottom=2.54cm}

行距

如果是文章的话建议用：

\linespread{1.5}

默写清单什么的可以用2.0

如果想更改局部段落的行距的话可以使用setspace宏包中的spacing环境

文章样式

正常的文章样式：

\pagestyle{plain}

标题&作者&时间

\title{我是标题}
\author{作者}
\date{时间}

其中时间可以用\today来表示今天，会在编译时自动填充当前时间

请注意，一定要在正文区使用\maketitle，否则标题、作者、时间不会显示

demo1: Hello World!

现在再来看刚刚的demo：

%导言区

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart} %说明本文采用UTF8编码, 10pt字号, a4纸, oneside单面打印，文章类型为ctexart
\usepackage{geometry} %引用geometry宏包
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm} %使用geometry宏包改页边距（上左右各1.27cm，下1.5cm）
\linespread{1.5} %行距为1.5

\title{Hello World} %标题
\author{Myself} %作者
\date{\today} %时间

\pagestyle{plain} %文章样式

%正文区

\begin{document}
\maketitle %把刚刚的标题、作者、时间等信息显示出来

Hello World!

\end{document}

正文区

基本

换行/回车

在正文区，就像使用任何文本编辑器一样，输入你的内容即可。值得注意的是，在LaTeX中，分隔段落（硬回车）需要使段落和段落之间空一行（就是敲两次回车）回车的多少不会影响最终编译后的换行数，比如我在两段之间敲了十个回车，那么在最终编译出来的pdf中也只会换一行，会自动加上段首缩进；如果你只是想提行（软回车/段内提行），就可以用\\将前后分隔开来，这样的话就不会被认为是两个段落，并且没有段首缩进。

demo2: 硬回车与软回车

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

我是第一段。你说得对，但是原神（Genshin Impact）是一款由 miHoYo 开发的开放世界动作角色扮演游戏。玩家在游戏中扮演一名神秘的旅人，探索一个名为提瓦特的幻想世界。游戏中有丰富的地图、角色、剧情和任务，玩家可以自由探索和战斗。%段间提行/硬回车

我是第二段。你说得对，但是原神（Genshin Impact）是一款由 miHoYo 开发的开放世界动作角色扮演游戏。玩家在游戏中扮演一名神秘的旅人，探索一个名为提瓦特的幻想世界。游戏中有丰富的地图、角色、剧情和任务，玩家可以自由探索和战斗。%换行的多少不会影响编译结果

我是第三段。你说得对，但是原神（Genshin Impact）是一款由 miHoYo 开发的开放世界动作角色扮演游戏。玩家在游戏中扮\\%段内提行/软回车
演一名神秘的旅人，探索一个名为提瓦特\\的幻想世界。游戏中有丰富的地图、角色、剧情和任务，玩家可以自由探索和战斗。

\end{document}

编译结果如下：

段落层次：章/节/框/目

分别用\section{TITLE}、\subsection{TITLE}、\subsubsection{TITLE}来展示标题间的层级关系，会自动编号。

如果不想看到编号，就可以使用\section*{TITLE}、\subsection*{TITLE}、\subsubsection*{TITLE}。

demo3: 章/节/框/目

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

\section*{无编号的一级标题}

\subsection*{无编号的二级标题}

\subsubsection*{无编号的三级标题}

\section{一级标题}

\subsection{二级标题}

\subsubsection{三级标题}

\subsubsection{三级标题}

\subsubsection{三级标题}

\subsection{二级标题}

\subsubsection{三级标题}

\subsubsection{三级标题}

\section{一级标题}

\section{一级标题}

\subsection{二级标题}

\section{一级标题}

\subsubsection{三级标题}

\end{document}

编译结果：

加粗/斜体/下划线/删除线/波浪线

在文本环境中，加粗可以使用：

\textbf{加粗（bold）的文本}

数学环境中，为了既保留斜体又加粗，可以使用bm宏包：

$\bm{a}$

在文本环境中，斜体可以使用：

\textit{斜体（ltalic）的文本}

数学环境中，字体默认就是斜体。

下划线可以使用LaTeX自带的：\underbar{$\LaTeX$自带下划线}

但是此处推荐一个效果更好的命令，使用ulem宏包：

\uline{单下划线文本}

此宏包还提供其他命令：

\dashuline{虚线下划线文本}

\dotuline{点状下划线文本}

\uwave{下波浪线文本}

\uuline{双下划线文本}

\sout{中删除线文本}

\xout{对角线删除线文本}

demo4: 加粗/斜体/下划线/删除线/波浪线

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{geometry}
\usepackage{bm}
\usepackage{ulem}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

\textbf{加粗（bold）的文本}

$\bm{bold}plain$

\textit{斜体（ltalic）的文本}

\underbar{\LaTeX 自带下划线}

\uline{单下划线文本}

\dashuline{虚线下划线文本}

\dotuline{点状下划线文本}

\uwave{下波浪线文本}

\uuline{双下划线文本}

\sout{中删除线文本}

\xout{对角线删除线文本}

\end{document}

编译结果：

插入横向/纵向空白（缩进/行距）

在LaTeX中，疯狂敲空格或者回车是无法插入空白的，你可以采用\quad或者\qquad，后者比前者空的更多。当插入的空白过多时用上述办法就会使代码中充斥着\quad，很不美观，可以用\hspace{l}/\vspace{l}来插入一定长度横向/纵向空白，其中l就是你想要增加/减少空白的值（是的，l可以为负），通常用来做缩进/行距的局部精细的微调。值得注意的是，对于\vspace{l}，放在段首就是调整与上一段的行距，放在段尾就是调整与下一段的行距。

在LaTeX中，接受以下单位：（加粗的为推荐使用的单位）

比如，\vspace{2em}、\hspace{0.5em}、\vspace{-1em}、\vspace{5cm}

强烈建议在微调行距时用em作为单位，找找感觉很快就可以调的很美观。

想要批量调整一长段的缩进怎么办？建议使用changepage宏包中的adjustwidth环境。

demo5: 插入横向/纵向空白

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

本文档字体大小为10pt。

空\quad 格，空\qquad 格，空\hspace{3em}格。

以下是一个+2em的行间距：

\vspace{2em}

结束。

以下是一个-0.5em的行间距：

\vspace{-0.5em}

结束。

以下是一个3cm的行间距：

\vspace{3cm}

结束。

\end{document}

编译结果：

数学内容

数学公式

要打出数学公式，就必须在数学环境中。最常见的行内数学环境（inline）是用$包裹（或用\(和\)），比如$F=ma$，这样做会在文本中嵌入一个数学环境（不单独成行）；如果想插入一个单独成段的数学公式（display）可以用\[和\]包裹（或在两头分别加上$$），如：

\[
    E=mc^2
\]

对于行内公式建议使用$包裹，行间公式用\[和\]包裹，虽然它们的效果大差不差。

在数学环境中，不能直接输入汉字！！ 要想输入汉字，需要amstext宏包的\text{abc汉字}（其实也可以用\mbox{abc汉字}，但是mbox不能自动调整字号大小，就会导致下标什么的很大，丑），否则会报错。

demo6: 行内数学和行间数学

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\title{\vspace{-2em}title\vspace{-2em}}
\author{}
\date{}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

质能方程$E=mc^2$，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速（常量，c=299792458m/s）。由阿尔伯特·爱因斯坦提出。该方程主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。这也导致了德布罗意波和波动力学的诞生。

正态分布（normal distribution），物理学中通称高斯分布（Gaussian distribution），是一个非常常见的连续概率分布。正态分布在统计学上十分重要，经常用在自然和社会科学来代表一个不明的随机变量。

若随机变量$X$服从一个平均数为$\mu$、标准差为$\sigma$的正态分布，则记为：

\[
    X \sim (\mu, \sigma^2)
\]

则其概率密度函数为：

\[
    f(x)=\dfrac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}e^{-\dfrac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}
\]

\end{document}

编译结果：

常用符号及命令

\cfrac{2}{ c + \cfrac{2}{ d + \cfrac{1}{2} } } = a
\qquad
\dfrac{2}{ c + \dfrac{2}{ d + \dfrac{1}{2} } } = a

公式环境

为了达到一系列目的，比如多行公式对齐、矩阵、方程组、为公式编号等需求，就需要用到一些公式环境。这些环境以\begin{环境名}开头，\end{环境名}结尾。

下面所提到的大多数环境都自带公式编号，若希望把公式编号去掉，可以用\begin{环境名*}、\end{环境名*}。（下面会具体举例）

equation环境

最简单的公式环境，其间可以放一个公式，并为该公式编号，如：

\begin{equation}
    E = mc^2
\end{equation}

gather环境

最简单的多行公式环境，提供整段整段的数学环境，相当于把许多\[和\]包裹的行间数学环境连起来，（这在写几何证明题时十分有用），用\\换行，会为每一行的公式编号。

其缺省为居中对齐，可以通过给amsmath宏包传递fleqn参数来将其改为左对齐。

\usepackage[fleqn]{amsmath}

比如：

\begin{gather}
    \text{由题可知：}\\
    \triangle AO_2B,\triangle BO_1C,\triangle CO_3A\text{是顶角为$120^\circ$的等腰三角形}\\
    \text{由旋转可知：}\\
    \angle O_3CO_2' = \angle O_3AO_2 , CO_2' = AO_2 , O_2O_3 = O_3O_2'
\end{gather}

若想去掉每行的编号，可以改用gather*：

\begin{gather*}
    \text{由题可知：}\\
    \triangle AO_2B,\triangle BO_1C,\triangle CO_3A\text{是顶角为$120^\circ$的等腰三角形}\\
    \text{由旋转可知：}\\
    \angle O_3CO_2' = \angle O_3AO_2 , CO_2' = AO_2 , O_2O_3 = O_3O_2'
\end{gather*}

align环境

这个环境用于多行公式对齐，用\\表示换行，&是对齐符，会将所有行中&的位置对齐，但一行只能设定一个对齐符（随着同一行中第二个对齐符的加入，align环境就不仅仅是对齐这么简单了，这里不做展开），如：

\begin{align}
f(x) & = (a+b)^2 \\
     & = a^2+2ab+b^2
\end{align}

若想去掉公式的编号，可以改用align*：

\begin{align*}
f(x) & = (a+b)^2 \\
     & = a^2+2ab+b^2
\end{align*}

若嵌套了其他环境（或嵌套在其他环境中），其他环境已经为其中的公式编了号，则应使用aligned：

\begin{equation}
    \begin{aligned}
        f(x) & = (a+b)^2 \\
             & = a^2+2ab+b^2
    \end{aligned}
\end{equation}

上面这个例子就可以做到让两行公式只编一个号。

alignat环境

这个环境用于多行公式对齐，声明\begin{alignat}{n}中n就是每一行中对齐符&的数量，在环境内用\\表示换行，会将所有行中所有&的位置对齐：第一行第一个&对齐第二行第一个&，第一行第二个&对齐第二行第二个&，以此类推。如：

\begin{alignat}{2}
    a & = b \hspace{5em}& = c \\
    d & = e             & = d
\end{alignat}

与align一样，alignat也有alignat*和alignated变种。

case环境

这个环境提供一个大括号来把多行公式包住（方程组），值得注意的是，本环境不会为公式编号，要想让其中的每个公式编号，可以移步cases宏包中的numcases环境；若想一个方程组编一个号，可以在其外面嵌套一个equation环境，如：

\begin{equation}
\begin{cases}
    \triangle O_1O_2O_3 \text{为等边三角形}\\
    O_2O_3 ^2 = \frac{a^2 +b^2 + c^2 - 4\sqrt{3}S_{\triangle ABC}}{6} \\
    \angle ACB = \angle AO_3O_2 + \angle BO_1O_2 
\end{cases}
\end{equation}

矩阵

\begin{matrix}
x & y \\
z & v
\end{matrix}

\qquad

\begin{vmatrix}
x & y \\
z & v
\end{vmatrix}

\qquad

\begin{Vmatrix}
x & y \\
z & v
\end{Vmatrix}

\qquad

\begin{bmatrix}
0 & \cdots & 0 \\
\vdots & \ddots & \vdots \\
0 & \cdots & 0
\end{bmatrix}

\begin{Bmatrix}
x & y \\
z & v
\end{Bmatrix}

\qquad

\begin{pmatrix}
x & y \\
z & v
\end{pmatrix}

\qquad

\bigl(
\begin{smallmatrix}
a&b\\
c&d
\end{smallmatrix}
\bigr)

定理环境

是ams系列宏包提供的，请确保在导言区引用了这些宏包：

\usepackage[fleqn]{amsmath}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amstext}

自定义定理环境

定理环境并不是开箱即用的，宏包中只提供了模板，需要自己预先定义自己的自定义环境。

在正文区中，使用以下命令定义一个自动编号的自定义环境：

\newtheorem{环境名称}[shared counter]{显示名称}[parent counter]

其中：

特别的，如果不想让该定理编号，可以用\newtheorem*{环境名称}{显示名称}来定义一个不编号的定理。

通过在定义定理环境之前使用\theoremstyle{样式名}可以更改定理的样式。定理环境有三个样式：

demo7: 自定义定理环境

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amstext}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\title{\vspace{-2em}title\vspace{-2em}}
\author{}
\date{}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

\theoremstyle{plain}

\newtheorem{theorem}{要点}[section]
\newtheorem*{say}{谚语} %可以将相同的样式的环境放在一起定义

\theoremstyle{remark}

\newtheorem{derived}{推论}[theorem]

\theoremstyle{definition}

\newtheorem{defined}[derived]{定义}

\section{A}

\begin{say}
    abc楷体
\end{say}

\begin{theorem}
    def

    \begin{derived}
        derived推论
    \end{derived}

    \begin{defined}
        defined定义
    \end{defined}

\end{theorem}

\section{B}

\begin{theorem}
    abc
\end{theorem}

\begin{theorem}
    def

    \begin{derived}
        derived推论
    \end{derived}

    \begin{defined}
        defined定义
    \end{defined}

    \begin{derived}
        derived推论
    \end{derived}

    \begin{derived}
        derived推论
    \end{derived}

    \begin{defined}
        defined定义
    \end{defined}

    \begin{defined}
        defined定义
    \end{defined}

\end{theorem}

\end{document}

编译结果：

使用定理环境

就像使用正常的环境一样即可，在\begin后加方括号可以在定理的最前方补充一些内容（如定理的名称等）：

demo8: 使用定理环境

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amstext}
\usepackage{geometry}
\usepackage{paralist}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\title{\vspace{-2em}title\vspace{-2em}}
\author{}
\date{}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

\theoremstyle{plain}

\newtheorem{theorem}{要点}[section]

\section{A}

\begin{theorem}[勾股定理]
    是平面几何中一个基本而重要的定理。勾股定理说明，平面上的直角三角形的两条直角边的长度（较短直角边古称勾长、较长直角边古称股长）的平方和等于斜边长（古称弦长）的平方。

    \[
        a^2 + b^2 =c^2
    \]
\end{theorem}

\end{document}

编译效果：

使用证明环境

与定理环境不同，证明环境是预定义好的，我们直接用就可以。

\begin{proof}
    abc
\end{proof}

若你证明环境起始时显示的是英文的“Proof.”而不是“证明.”的话，可以在导言区加上这么一句话：

\renewcommand\proofname{证明}

但是笔者亲测现在“证明.”就是缺省设置。

表格

比较复杂，直接用网站生成即可

横向合并单元格并居中：\muticolumn{cols}{|c|}{text}

合并纵行单元格：用multirow包中的\multirow{rows}{*}{text}来实现，用\cline{start-end}来划线（比如从第二栏划到第四栏就是\cline{2-4}），空格记得留好。

居中：\centering

设置行高：\renewcommand\arraystretch{0.9}

表名：\caption{tablename}

更改表的编号（例如加上章节号）：在导言区添加\renewcommand\thetable{\arabic{section}.\arabic{table}}

demo8: 表格

\documentclass[UTF8, 10pt, a4paper, oneside]{ctexart}
\usepackage{multirow}
\usepackage{amstext}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=1.27cm, right=1.27cm, top=1.27cm, bottom=1.5cm}
\linespread{1.5}
\title{\vspace{-2em}title\vspace{-2em}}
\author{}
\date{}
\pagestyle{plain}

\begin{document}

\begin{table}[!hb]
    \centering
    \renewcommand\arraystretch{0.9}
    \caption{元素周期律}
    \begin{tabular}{|c|c|c|}
        \hline
        \textbf{}                            & 同周期（左$\rightarrow$右）               & 同主族（上$\rightarrow$下）            \\ \hline
        \textbf{核电荷数}                     & \multicolumn{2}{|c|}{逐渐增大}                                           \\ \hline
        \multirow{2}{*}{\textbf{电子层结构}}  & 电子层数相同                             & 电子层数递增                          \\
        ~                                   & 价电子数递增                             & 价电子数相同                          \\\hline
        \multirow{2}{*}{\textbf{主要化合价*}} & {\kaishu 最高正价：$+1 \rightarrow +7$} & {\kaishu 最高正价=族序数}              \\
        ~                                & {\kaishu 最低负价：$-4 \rightarrow -1$} & {\kaishu 最低负价$ = 8-\text{族序数}$} \\ \hline
        \textbf{原子半径*}                   & 逐渐减小                               & 逐渐增大                            \\ \hline
        \textbf{金属性}                     & 金属性逐渐减弱                            & 金属性逐渐增强                         \\
        \textbf{非金属性（电负性）}           & 非金属性逐渐增强                           & 非金属性逐渐减弱                        \\ \hline
        \textbf{第一电离能（$I_1$）*}         & {\kaishu 逐渐增大}                      & 逐渐减小                            \\
        \textbf{第一电子亲和能（$E_1$）*}      & {\kaishu 逐渐增大}                      & 逐渐减小                            \\ \hline
        \textbf{单质还原性}                   & 还原性逐渐减弱                           & 还原性逐渐增强                         \\
        \textbf{单质氧化性}                   & 氧化性逐渐增强                           & 氧化性逐渐减弱                         \\ \hline
        \textbf{最高价氧化物对}               & 碱性减弱                                & 碱性增强                            \\
        \textbf{应水化物的酸碱性}              & 酸性增强                               & 酸性减弱                            \\ \hline
        \textbf{非金属气态简单氢}              & 生成由难到易                            & 生成由易到难                          \\
        \textbf{化物的稳定性}                  & 稳定性由弱到强                          & 稳定性由强到弱                         \\ \hline
    \end{tabular}
\end{table}

\end{document}

编译效果：

图片

需要用到graphicx宏包。

更改图的编号（例如加上章节号）：在导言区添加\renewcommand\thefigure{\arabic{section}.\arabic{figure}}

在文字中嵌入一个无caption的图片（支持pdf、png、jpg等）：\includegraphics[width=0.3\textwidth, keepaspectratio]{assists/Elemental_abundances.pdf}

插入一个有caption且可引用的图片：

\begin{figure}[ht!]
    \centering
    \includegraphics[width=0.3\textwidth, keepaspectratio]{assists/Elemental_abundances.pdf}
    \caption{bruh}
    \label{heyyyyyyyyy}
\end{figure}

编号与引用

刚刚上文一直在提到为公式、图片、表格编号，那么这个编号有什么用呢？

通过给它们打上唯一的\label{UniqueIdentifier}，就可以用\ref{UniqueIdentifier}来引用它们。

比如我为一个图片设置了“heyyyyyyyyy”的标签：

\begin{figure}[ht!]
    \centering
    \includegraphics[width=0.3\textwidth, keepaspectratio]{assists/Elemental_abundances.pdf}
    \caption{bruh}
    \label{heyyyyyyyyy}
\end{figure}

我就可以在后文用\ref{heyyyyyyyyy}来引用这幅图。