Composición tipográfica de documentos con LaTeX y TeXstudio en Fedora - Parte 2

LaTeX es un software gratuito y de código abierto para la composición tipográfica de documentos. Es un sistema de preparación para la composición tipográfica de alta calidad y el defacto para documentos técnicos grandes, informática y documentos matemáticos. Por ejemplo, puede usar LaTeX para crear fórmulas matemáticas, ecuaciones, cartas de presentación, presentar asignaciones o tesis, o editar presentaciones, programas de estudios y exámenes.

Leslie Lamport originalmente escribió LaTeX para ampliar la funcionalidad del motor de composición tipográfica TeX de Donald Knuth. Técnicamente, LaTeX es un conjunto de macros y comandos para el lenguaje de programación TEX.

Este artículo es la segunda parte de nuestra serie de composición tipográfica LaTeX. Puede consultar la Parte 1 para obtener una introducción completa a LaTeX, aprender sobre diseños de página, formato, tablas, listas y cómo trabajar con gráficos. La Parte 2 cubrirá cómo componer fórmulas matemáticas, referencias cruzadas, listas de contenidos y bibliografías.

Crea un documento matemático

Para hacer un documento con LaTeX, cree un archivo que termine en la extensión de archivo .tex. Cuando le dice a LaTeX que componga el archivo .tex, crea un archivo .pdf y otros archivos auxiliares. Significa que si realiza cambios en el archivo .tex, debe componer el documento nuevamente para que los cambios surtan efecto en el archivo PDF.

Se recomienda colocar cada archivo LaTeX en una carpeta única para evitar saturar su sistema con archivos auxiliares generados por el compilador LaTeX.

Abra (TeXstudio) y guarde un nuevo archivo (es decir, math.tex). Los comandos LaTeX suelen comenzar con una barra invertida (). Los parámetros de los comandos están encerrados entre llaves {}. Primero, declare el tipo de clase de documento (es decir, clase de documento {libro}).

Luego, marque el principio y el final del documento con begin y end (es decir, begin {document}, end {document}). Luego puede escribir sus fórmulas matemáticas.

Ejemplo: documento matemático

documentclass[a4paper,12pt]{book}
usepackage{blindtext} 
usepackage[english]{babel}
begin{document}
... % add your math formulas here
end{document}

Nota: Usaremos este documento math.tex en el artículo para ilustrar ejemplos.

1: fórmulas matemáticas

LaTeX proporciona muchos comandos para escribir e imprimir símbolos matemáticos. Puede utilizar estos comandos en diferentes entornos matemáticos, como fórmulas en línea, fórmulas mostradas y fórmulas alineadas. Las siguientes son algunas de las formas en que TeX trata las matemáticas.

• Todas las letras se ponen automáticamente en cursiva para dar una pista visual de una fórmula en lugar de una letra normal.
• El espaciado es más estrecho, sin espacios entre letras.
• Puede utilizar comandos para símbolos matemáticos como letras griegas y fracciones.
• No se permiten líneas en blanco.

Fórmulas matemáticas en línea

Las fórmulas en línea suelen ser fórmulas cortas y tipográficas dentro de una oración. Para diseñar una fórmula en línea, incluya una expresión en el símbolo $.

Ejemplo: fórmulas matemáticas en línea

Let $x = kcostheta$
and $y = ksintheta$.
Then $k = sqrt{x^3 + y^3 }$
and $theta = arctan(y/x)$.

Hay miles de comandos matemáticos y puede encontrar símbolos de varios sitios web (es decir, detexify) con listas de símbolos matemáticos LaTeX.
Ejemplo: comandos matemáticos en línea comunes

section{Inline math}
subsection{Example II: Inline math commands}
$a^b$
$a_b$
$log(x)$
$alpha$
$sqrt{x}$
$frac{a}{b}$

Fórmulas matemáticas mostradas

Se muestran fórmulas matemáticas tipográficas en una nueva línea con espaciado antes y después. Ideal para ecuaciones largas, altas o importantes, expresiones y símbolos grandes como integrales. Para diseñar una fórmula mostrada, encierre la expresión en el símbolo [ enter displayed math formulas].

Ejemplo: comandos matemáticos mostrados

section{Displayed math}
subsection{Example III:Displayed math commands}
[
int_0^1 f(x), dx =
lim_{ntoinfty}
sum_{i=0}^{n-1}
frac{1}{n}
fleft(frac{i}{n}right)
]

Fórmulas matemáticas alineadas

Las matemáticas alineadas componen varias fórmulas, cada una en su línea, con un símbolo (es decir, =) en el mismo lugar en cada línea. Se utiliza para expresiones que no caben en una sola línea o cálculos con varios pasos. Para usar el modo alineado, agregue el paquete amsmath ( usepackage {amsmath}) al preámbulo del documento. A continuación, use el entorno align * para ingresar al modo alineado. A continuación, puede escribir ecuaciones como lo haría para el modo de visualización o en línea, pero con las siguientes modificaciones:

• Coloque & antes de los símbolos para alinearlos verticalmente.
• Coloque \ al final de una línea para hacer una nueva línea.

Ejemplo: matemáticas alineadas

section{Aligned math}
subsection{texttt{Example IV:Aligned math}}
begin{align*}
(m+n)^2
&= (m+n)(m+n) \
&= m(m+n) + n(m+n) \
&= m^2 + mn + nm + n^2 \
&= m^2 + 2mn + n^2.
end{align*}

Simbolos matematicos

Subíndices y superíndice

Utilice _ para índices o subíndices y ^ para exponentes o superíndices.

[
 x_1^2 + y_3^2 = 1 \]
[
 quad 2^{3^y} = 256 \
]

Raíces de extracción

Una raíz cuadrada sigue el orden sqrt[order]{valor}.

subsection{texttt{Example VI:Extraction roots}}
$sqrt[256]{k} = sqrt{sqrt{sqrt{sqrt{sqrt{k}}}}}$

Fracciones

Usa / o frac para denotar fracciones.

subsection{texttt{Example VII:Fractions}}
[ frac{n(n+1)}{2}, 
quad frac{frac{sqrt{x}+1}{3}-{sqrt{x}+1}{3}}{y^2} ]

letras griegas

subsection{texttt{Example VII:Greek letters}}
$alpha -alpha\ lambda -lambda\
pi -pi\ omega -omega\ kappa -kappa\
epsilon -epsilon\ xi -xi\ zeta -zeta$ .

Letras de guion

Utilice mathcal para diseñar formas caligráficas de letras mayúsculas (A, B, C,…, Z.) en el alfabeto.

subsection{texttt{Example VIII:Script letters}}
[
mathcal{A},mathcal{B},mathcal{C},mathcal{D},
mathcal{E}ldots,mathcal{X},mathcal{Y},mathcal{Z}
]

Operadores y símbolos matemáticos

Puede usar los símbolos estándar de LaTeX o encontrar símbolos adicionales con los paquetes latexsym y amssymb. Además, hay comandos disponibles para operadores binarios, flechas, relación, subconjunto, símbolos de superconjunto, etc.

subsection{texttt{Example VIX:Math operators and symbols}}
$amalg, circ \ ddagger diamond odot oplus \
approx equiv dashv smile \
geq neq \
sqsubseteq subset subseteq \
bigcap biguplus int sum oint \
Longleftarrow rightarrow Updownarrow \
imath top Im exists \
aleph clubsuit clubsuit \ clubsuit heartsuit \ 
spadesuit sharp infty triangle $

Matrices, matrices, expresiones binomiales

subsection{texttt{Example: Math structures}}
texttt{Arrays}
[
A = left(
begin{array}{cc}
a_{11} & a_{12} \
a_{21} & a_{22}
end{array}
right)
]

texttt{Binomial expressions}
[binom{m}{k} = frac{m!}{k!(m-k)!}]

texttt{Matrices}
[
A = begin{pmatrix}
a_{13} & a_{22} \
a_{31} & a_{52}
end{pmatrix}
]

Hecho de la diversión:

• LaTeX es un editor WYSIWYM (lo que ves es lo que quieres decir).
• Microsoft Word es un WYSIWYG (lo que ves es lo que tú
  get) editor.

2: referencias cruzadas

LaTeX proporciona mecanismos simples para numerar partes y se refiere a diferentes partes de un documento como secciones, subsecciones, tablas, notas al pie, figuras, tablas, ecuaciones, números de página, etc. Para hacer referencia a un objeto, primero etiquételo usando el comando label {nombre} con la etiqueta como argumento. Luego, para volver al objeto, use el comando ref {nombre} que toma la etiqueta como argumento e imprime el número del objeto.

Ejemplo: referencias cruzadas
Agregue el siguiente fragmento de código a su ejemplo (math.tex).

section{ Cross referencing}
label{sec:Cross referencing}
Learn how to cross reference sections, objects in LaTeX.
subsection{texttt{Examples:}}
See section
ref{sec:Cross referencing}
for an introduction to cross referencing in LaTeX.

Refiriéndose a una página

Puede utilizar el comando pageref {nombre} para imprimir los números de página correspondientes.

Agregue los siguientes comandos para hacer referencia a una sección de una página.

subsection{texttt{Page referencing:}}
See section~ref{sec:Cross referencing} on page~pageref{sec:Cross referencing}
to learn about LaTeX cross referencing.

También puede utilizar los paquetes varioref ( usepackage {varioref}) y cleveref usepackage {cleveref} para crear referencias de página inteligentes e inteligentes.

Refiriéndose a etiquetas en otros documentos

Utilice el paquete de referencias externas {xr} para hacer referencia a las etiquetas en varios documentos relacionados. Para usar el paquete XR, agregue usepackage {xr} al preámbulo. Por ejemplo, si necesita consultar secciones en un documento externo (es decir, book.tex), agregue el siguiente comando al preámbulo, externaldocument {book}.

Además, para evitar conflictos que surjan de los mismos nombres de etiqueta, declare un prefijo usando el argumento externaldocument:
externaldocument[B-]{libro}
De esta manera, todas las referencias de book.tex tendrían el prefijo B- y podrías escribir
ref {B-name} para hacer referencia al nombre en book.tex

3: Listado de contenido y referencias

Ya hemos aprendido cómo LaTeX simplifica la creación de una tabla de contenido con el comando tableofcontents. Esta sección mejorará nuestra tabla de contenido con títulos personalizados y niveles de numeración, creará listas personalizadas de figuras o tablas e insertará texto arbitrario.

Ejemplo: agregue títulos manualmente a su tabla de contenido.

documentclass[a4paper,13pt,twocolumn
]{book}
usepackage{blindtext} 
usepackage[english]{babel}
usepackage{amsmath}
begin{document}
tableofcontents
part{First Part}
chapter*{Preface}
addcontenttsline{toc}{chapter}{Preface}
…
…
part{Last part}
chapter{Last chapter}
appendix
cleardoublepage
addtocontents{toc}{bigskip}
addcontentsline{toc}{part}{Appendix}
chapter{Glossary}
chapter{Symbols}
end{document}

El comando addcontentsline agregó una entrada en forma de capítulo para el prefacio e insertó un encabezado en forma de parte para el apéndice. También agregamos espacio antes del encabezado del apéndice con el comando addtocontents.

Crea una lista personalizada de figuras

Puede utilizar los comandos listofigures y listoftables para crear una lista de figuras y tablas. Además, podemos personalizar otras listas en nuestros documentos con los siguientes pasos. A modo de ilustración, agregaremos dos diagramas a nuestro documento math.tex.

Primero, agregue las siguientes líneas a su preámbulo:

renewcommand{figurename}{Diagram}
renewcommand{listfigurename}{List of Diagrams}

Agregue el comando listoffigure inmediatamente después de la tabla de contenido. Agregue el siguiente diagrama en el Capítulo 1.

begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{FOSSLinux Organizational Chart}
end{figure}

Agregue lo siguiente al capítulo 2.

begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{UML overview}
end{figure}
begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{Database Design}
end{figure}

Escriba dos veces para ver los cambios realizados en su documento.

Además, puede utilizar los siguientes paquetes de LaTeX que proporcionan amplias funciones para personalizar tablas de contenido, listas de tablas y figuras.

• El paquete tocloft le brinda un amplio control sobre la tipografía.
• El paquete titletoc sirve para personalizar y dividir los títulos.
• El paquete multitoc genera dos o más diseños de columnas.
• El paquete minitoc crea una pequeña tabla de contenido para cada parte, sección o capítulo.
• El paquete tocbibind agrega automáticamente un índice, bibliografía, tabla de contenido, lista de figuras y lista de tablas a la tabla de contenido.

Construyendo un índice

Un índice es una lista de palabras y números de página que indican dónde puede encontrar contenido relacionado en un documento. Además, proporciona indicadores selectivos de información relevante.
Para diseñar un índice, agregue el paquete de índice ( usepackage {index}) a su preámbulo y agregue, makeindex, inmediatamente después del preámbulo.

En el Capítulo 1 del ejemplo de math.tex, indexe el título del diagrama Organigrama de FOSSLinux con la palabra clave FOSSLinux:

caption{index{FOSSLinux}FOSSLinux Organizational Chart}

A continuación, indexe la descripción general de UML y los diagramas de diseño de bases de datos con las palabras clave UML y base de datos, respectivamente:

caption{index{UML}UML overview}
caption{index{Database}Database Design}

A continuación, cree una entrada para el índice en la tabla de contenido y colóquela antes del comando end {document}:

clearpage
addcontentsline{toc}{chapter}{Index}

A continuación, escriba el índice con el comando printindex. Finalmente, para mostrar su índice en TeXstudio, haga clic en índice debajo del menú de herramientas. Luego, componga su documento para ver los cambios.

4: Bibliografía

Una bibliografía / lista de referencias mejora la autenticidad de su documento. LaTeX proporciona el entorno de bibliografía para componer una lista de referencias. Cada elemento de cita en LaTeX se especifica mediante el comando bibitem. Este comando requiere el argumento clave al que podemos referirnos con cite {clave} o cite {clave1, clave2}. El comando cite también puede tomar un argumento opcional que indique un rango de páginas en su cita. Por ejemplo, cite[p.,18–20]{llave}. También puede elegir una etiqueta como argumento opcional de bibitem.

Agregaremos dos referencias aleatorias a nuestro ejemplo de math.tex con los siguientes comandos.

begin{thebibliography}{8}
bibitem{W.R.L.1984} Weaver II, R. L, emph {Understanding business communica-
tion.} Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984.
bibitem{Yate.M.2014} Yate, M.emph {Knock ’em dead: Social networking.} Avon,
MA: Adams Media, 2014.
end{thebibliography}

También puede usar etiquetas para enumerar los elementos de la bibliografía en lugar de números con el siguiente fragmento de código.

begin{thebibliography}{Yate.M.2014}
bibitem[W.R.L.1984]{W.R.L.1984} Weaver II, R. L, emph {Understanding business communication.} Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984.
bibitem[Yate.M.2014}]{Yate.M.2014} Yate, M.emph {Knock ’em dead: Social networking.} Avon,
MA: Adams Media, 2014.
end{thebibliography}

Agregar hipervínculos y marcadores

LaTeX proporciona el paquete hyperref, usepackage {hyperref}, que crea automáticamente hipervínculos y una barra de marcadores en sus documentos. Además, las referencias cruzadas y las entradas de la tabla de contenido se convierten en hipervínculos al comienzo de los capítulos correspondientes. Después de componer su documento, los hipervínculos se marcarán con marcos rojos.

Agregar marcas de agua

Para habilitar marcas de agua en su documento, use el paquete draftwatermark ( usepackage {draftwatermark}). Agregue el siguiente fragmento de código para demostrar cómo agregar una marca de agua.

usepackage{draftwatermark} 
SetWatermarkText{color{red}TOP SECRET} % add top secret watermark
SetWatermarkScale{3} %specify text size

Ejemplo completo de math.tex

% find attached the complete math.tex example
documentclass[a4paper,12pt,]{book}
usepackage{blindtext} 
usepackage[english]{babel}
usepackage{hyperref}
usepackage{amsmath}
usepackage{graphicx}
renewcommand{figurename}{Diagram}
renewcommand{listfigurename}{List of Diagrams}
usepackage{index}
makeindex
usepackage{draftwatermark}
SetWatermarkText{color{red}TOP SECRET} % add top secret watermark
SetWatermarkScale{3} %specify text size
begin{document}
tableofcontents
listoffigures
part{First Part}
chapter*{Preface}
addcontentsline{toc}{chapter}{Preface}
blindtext[2]
chapter{textsf{LaTeX typesetting: Math Formulas}}
section{Example I}
Let $x = kcostheta$
and $y = ksintheta$.
Then $k = sqrt{x^3 + y^3 }$
and $theta = arctan(y/x)$.
begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{index{FOSSLinux}FOSSLinux Organizational Chart}
end{figure}
section{Inline math}
subsection{texttt{Example II: Inline math commands}}
$a^b$ $a_b$ log(x)$ $alpha$ $sqrt{x}$ $frac{a}{b}$
section{Displayed math}
subsection{texttt{Example III:Displayed math commands}}
[
int_0^1 f(x), dx =
lim_{ntoinfty}
sum_{i=0}^{n-1}
frac{1}{n}
fleft(frac{i}{n}right)
]
section{Aligned math}
subsection{texttt{Example IV:Aligned math}}
begin{align*}
(m+n)^2
&= (m+n)(m+n) \
&= m(m+n) + n(m+n) \
&= m^2 + mn + nm + n^2 \
&= m^2 + 2mn + n^2.
end{align*}
section{Mathematical symbols }
subsection{texttt{Example V:Subscripts and superscript}}
[ 
 x_1^2 + y_3^2 = 1 \]
[ 
 quad 2^{3^y} = 256 \ 
]
subsection{texttt{Example VI:Extraction roots}}
$sqrt[256]{k} = sqrt{sqrt{sqrt{sqrt{sqrt{k}}}}}$
subsection{texttt{Example VII:Fractions}}
[ frac{n(n+1)}{2}, quad frac{frac{sqrt{x}+1}{3}-{sqrt{x}+1}{3}}{y^2} ]
subsection{texttt{Example VII:Greek letters}}
$alpha -alpha\ lambda -lambda\ pi -pi\ omega -omega\ kappa -kappa\ epsilon -epsilon\ xi -xi\ zeta -zeta$
subsection{texttt{Example VIII:Script letters}}
[ mathcal{A}, mathcal{B}, mathcal{C}, mathcal{D}, mathcal{E}ldots, mathcal{X}, mathcal{Y}, mathcal{Z} ]
subsection{texttt{Example VIX:Math operators and symbols}}
$amalg, circ \ ddagger diamond odot oplus \
approx equiv dashv smile \
geq neq \
sqsubseteq subset subseteq \
bigcap biguplus int sum oint \
Longleftarrow rightarrow Updownarrow \
imath top Im exists \
aleph clubsuit clubsuit \ clubsuit heartsuit \ spadesuit sharp infty triangle $
subsection{texttt{Example: Math structures}}
texttt{Arrays}
[
A = left(
begin{array}{cc}
a_{11} & a_{12} \
a_{21} & a_{22}
end{array}
right)
]
texttt{Binomial expressions}
[binom{m}{k} = frac{m!}{k!(m-k)!}]
texttt{Matrices}
[
A = begin{pmatrix}
a_{13} & a_{22} \
a_{31} & a_{52}
end{pmatrix}
]
section{ Cross referencing}
label{sec:Cross referencing}
Learn how to cross reference sections, objects in LaTeX.
subsection{texttt{Examples:}}
See section
ref{sec:Cross referencing}
for an introduction to cross referencing in LaTeX.
subsection{texttt{Page referencing:}}
See section~ref{sec:Cross referencing} on page~pageref{sec:Cross referencing}
to learn about LaTeX cross referencing.
begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{index{UML}UML overview}
end{figure}
begin{figure}
centering
fbox{Diagram placeholder}
caption{index{Database}Database Design}
end{figure}
part{Second part}
chapter{Last chapter}
appendix
addtocontents{toc}{bigskip}
addcontentsline{toc}{part}{Appendix}
chapter{Glossary}
chapter{Symbols}
addcontentsline{toc}{chapter}{Index}
printindex
section*{Recommended references}
To understand business communication in depth, see cite{W.R.L.1984}. For Social networking,
see cite{Yate.M.2014}
begin{thebibliography}{8}
bibitem{W.R.L.1984} Weaver II, R. L, emph {Understanding business communica-
tion.} Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984.
bibitem{Yate.M.2014} Yate, M.emph {Knock ’em dead: Social networking.} Avon,
MA: Adams Media, 2014.
end{thebibliography}
begin{thebibliography}{Yate.M.2014}
bibitem[W.R.L.1984]{W.R.L.1984} Weaver II, R. L, emph {Understanding business communica-
tion.} Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984.
bibitem[Yate.M.2014]{Yate.M.2014} Yate, M.emph {Knock ’em dead: Social networking.} Avon,
MA: Adams Media, 2014.
end{thebibliography}
end{document}

Recursos adicionales en línea

El artículo es una guía intermedia para componer fórmulas matemáticas, hacer referencias cruzadas, enumerar contenido y crear bibliografías. Si desea obtener más información, los siguientes recursos están disponibles para aprender y dominar LaTeX.

• La página de Wikilibros LaTeX incluye información básica y avanzada sobre LaTeX.
• LaTeX-Community es un foro web con muchos subforos, cada uno de los cuales trata temas como matemáticas, fuentes, etc. Puede hacer preguntas o soporte, otros usuarios que buscan ayuda.
• TeX Stack Exchange es un sitio de preguntas y respuestas sobre TEX, LaTeX y amigos. Los usuarios son profesionales y pueden responder cualquier pregunta que tenga.
• Comprehensive TEX Archive Network (CTAN) alberga más de 4500 paquetes y su documentación.
• AMS-Math FAQ es un foro administrado por la American Mathematical Society y contiene una lista de preguntas y respuestas a las clases y paquetes de amsmath y AMS.
• TeX Catalog ofrece un índice alfabético y temático de casi 4000 paquetes y herramientas TeX y LaTeX.
• El Catálogo de fuentes LaTeX administra una lista de todas las fuentes disponibles para usar con LaTeX con ejemplos de código concretos.

Terminando

Eso nos lleva al final de la Parte 2 de la composición tipográfica de documentos LaTeX. El artículo cubría la composición tipográfica de fórmulas matemáticas, referencias cruzadas, listas de contenido, creación de bibliografías, marcadores e hipervínculos. He usado muchos ejemplos (math.tex) que son simples de seguir y practicar.

Le recomiendo que consulte la Parte 1 para obtener una guía de introducción a los intermediarios sobre cómo dominar la composición tipográfica de documentos LaTeX. Además, los amigos de TeX son muy acogedores e ingeniosos en cualquier sitio web comunitario al que decida unirse.