数式の小技

数式関連の小技集です。 まず、場合分けを表現するための環境です。たとえば、次のような例を考えてみましょう。 f (x) = １ (x=0) ５ (x=1) AMS-LaTeXには、このような場合分けを書くための環境cases環境が用意されています。それでは、上の例で、cases環境の使い方を見てみましょう。

場合分け / \begin{align} f (x) = \begin{cases} 1 \quad & (x = 0) \\ 5 \quad & (x = 1) end{cases} \end{align}

このように、cases環境はalign環境やeqnarray環境などの数式環境の中で使う必要があります。使い方は簡単ですね。例の中の\quadは空白をあけるための命令で、\quad=\hspace{1em}であり、'M'の文字の幅にほぼ等しいとされています。好みの問題ですから、なくても構いません。\qquad=\quad\quadも覚えておくと良い（？）ですね。 さて、このような環境はLaTeXの内部ではarray環境を応用して作られています。そこで、これにならって、数理計画問題を書くための環境を新たに作ってみましょう。 (P) : Minimize f(x) subject to g (x) = 0 , h (x) ≦ 0. とします。問題の右側は中カッコでくくることにしましょう。

数理計画問題のための環境の定義 / \newenvironment{Problem} {\begin{array}.{*{20}{l}}\}}{\end{array}} Problem環境 / \begin{align} \begin{Problem} \text{(P)} : & \text{Minimize} & f (x) \\ & \text{subject to} & g (x) = 0 , \\ & & h (x) \le 0 . \end{Problem}\label{Prob:p} \end{align}

使い方はarray環境と同様なので簡単ですね。 次は、数式環境にまつわる空白に関してです。 インライン数式$．．．$環境では、地の文と区別するために、その両端に余白がとられます。ところが、「第i 部材」と書きたいような場合に、この余白は除きたいことがあります。日本語の文章ではほとんど気にならないのですが、英語ではこのスペーシングは重要です。 もう一つ、単位つきの数字について考えてみましょう。たとえば、「20 �u」というような場合です。この場合には、数式環境内で、数字と単位の間に空白を空ける必要があります。

余白なしのインライン数式の定義 / \newcommand{\zmath}[1]{\mathsurround=0cm$#1$} 余白なしのインライン数式 / Let $L_{i}$ denote the length of the \zmath{i}th member. 単位 / The mass density $\rho$ is $7.86 \times 10^{-3}\;{\rm kg/cm^{2}}$.

制御綴り\; は\mskip5mu plus 5muに当たり、さらに1 mu = 1/16 emです。もう少し直観的な長さが良い場合には、例えば \renewcommand{\;}{\penalty-100\hskip0.1cm} のように定義しなおすと良いでしょう。 (2001.8.15)

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