続 LaTeX 入門
前回の講義で，LaTeX を用いた文書作成の基本的な流れはマスターできたことと思う．今日はより複雑な文書作成に挑戦しよう．
まずは サンプル を見てみよう．このように LaTeX を使うと，数式や図・表の入ったレポートを簡単に，しかも美しく仕上げることができる．
今日の目標は，このような文書を LaTeX で作成できるようになることにある．
上のサンプルは，次の LaTeX ソースファイルで作成したものである．そこでまず，先週作成した（はずの）TeX 作業専用のディレクトリに
sample.texというファイル名で次の文章を保存しよう． そして，このソースファイルをいろいろと加工し，新しい文書を作る作業を通じて，LaTeX の基本的な使い方を学ぼう．ともかく実践あるのみである．%--------------------------------------- % ドキュメントクラスの指定 %（なお % の後ろの文字は無視されるため，コメントとして使用できる．） %--------------------------------------- ¥documentclass[10pt, a4paper]{jarticle} %--------------------------------------- % プリアンブル %--------------------------------------- ¥topmargin -15mm ¥oddsidemargin -10mm ¥evensidemargin -10mm ¥textheight 250mm ¥textwidth 180mm ¥usepackage{graphicx} ¥usepackage{amsmath} ¥usepackage{amssymb} ¥usepackage{amsthm} ¥usepackage{float} ¥newtheorem{定理}{定理} ¥newtheorem{補題}[定理]{補題} ¥newtheorem{系}[定理]{系} ¥newenvironment{証明} {¥par¥noindent{¥bf 証明}¥quad}{¥hfill$¥Box$¥bigskip} ¥title{¥LaTeX の使い方} ¥author{ほげほげ 太郎¥¥ 大阪大学} ¥date{2017年某月某日} %--------------------------------------- % 本文 %--------------------------------------- ¥begin{document} ¥maketitle ¥begin{abstract} ¥LaTeX を使うとどんなことができるのかを簡単に説明します． まず，「概要」と書かれたこの部分には，論文のおおまかな内容を書きます． ¥end{abstract} ¥section{はじめに} 本稿では，¥LaTeX のごく基本的な使い方を説明します． もっと詳しいことは，例えば ¥LaTeX 関連の参考書¥cite{OkumuraKuroki:2017}や web 上にある解説記事¥cite{Wiki}などを参考に， 各自で調べてください． ¥section{¥LaTeX で数式を書く} ¥LaTeX を使うと，様々な数式を美しく表示することができます． 例えば，¥underline{Lagrange 方程式} ¥begin{equation} ¥label{eqn:Lagrange} ¥frac{d}{dt}¥left(¥frac{¥partial L}{¥partial ¥dot q_i}¥right) -¥frac{¥partial L}{¥partial q_i}=0 ¥end{equation} や ¥underline{Schr¥"odinger 方程式} ¥begin{equation} ¥label{eqn:Schrodinger} i ¥hbar ¥frac{¥partial}{¥partial t}¥psi=¥left[-¥frac{¥hbar^2}{2m}¥nabla^2+V ¥right]¥psi ¥end{equation} なども簡単に書くことができます． 因みに，(¥ref{eqn:Lagrange}) は解析力学で， (¥ref{eqn:Schrodinger}) は量子力学で登場します． 行列を書くのも簡単です．例えば ¥begin{equation} ¥label{eqn:Pauli} ¥sigma_x= ¥left[¥begin{array}{cc} 0 & 1 ¥¥ 1 & 0 ¥end{array}¥right], ¥quad ¥sigma_y= ¥left[¥begin{array}{cc} 0 & -i ¥¥ i & 0 ¥end{array}¥right], ¥quad ¥sigma_z= ¥left[¥begin{array}{cc} 1 & 0 ¥¥ 0 & -1 ¥end{array}¥right] ¥quad ¥end{equation} は ¥underline{Pauli のスピン行列}と呼ばれる行列で， やはり量子力学などで活躍します． ¥section{¥LaTeX で定理と証明を書く} ¥LaTeX を使うと，定理やその証明も簡単に% ¥footnote{ ただし，「定理」「補題」「証明」などの 環境をあらかじめプリアンブルに定義しておく必要があります． }% 書けます． ¥begin{補題}¥label{lem:Rolle} $f(x)$は $[a,b]$ で連続，$(a,b)$ で微分可能であって， $f(a)=f(b)$ とする．このとき，ある $¥xi¥in(a,b)$ が存在して ¥[ f'(¥xi)=0. ¥] ¥end{補題} ¥begin{証明} テキスト ¥cite{Sugiura} を参照せよ． ¥end{証明} 補題~¥ref{lem:Rolle} は Rolle の定理と呼ばれる定理であり，これからただちに次の有名な Taylor の定理が得られます． ¥begin{定理}¥label{thm:Taylor} $f(x)$は $[a,b]$ で $n-1$ 回連続微分可能，$(a,b)$ で $n$ 回微分可能とする．このとき， ある $¥xi¥in(a,b)$ が存在して ¥[ f(b)=¥sum_{k=0}^{n-1}¥frac{f^{(k)}(a)}{k!} (b-a)^k+¥frac{f^{(n)}(¥xi)}{n!} (b-a)^n. ¥] ¥end{定理} ¥begin{証明} テキスト ¥cite{Sugiura} を参照せよ． ¥end{証明} ¥section{¥LaTeX で表を作成する} 表も簡単に書けます． ¥begin{table}[H] ¥caption{セ・リーグ順位表（２０１６年）} ¥label{tbl:baseball} ¥begin{center} ¥begin{tabular}{@{¥vrule width0.8pt~}l|c|c|c|c|c|c@{~¥vrule width 0.8pt}} ¥noalign{¥hrule height0.8pt} %¥cline{1-7} チーム& 試 & 勝 & 敗 & 分 & 率 & 差 ¥¥ ¥hline¥hline 広島 & 143 & 89 & 52 & 2 & .631 & -- ¥¥ 巨人 & 143 & 71 & 69 & 3 & .507 & 17.5 ¥¥ DeNA & 143 & 69 & 71 & 3 & .493 & 19.5 ¥¥ 阪神 & 143 & 64 & 76 & 3 & .457 & 24.5 ¥¥ ヤクルト & 143 & 64 & 78 & 1 & .451 & 25.5 ¥¥ 中日 & 143 & 58 & 82 & 3 & .414 & 30.5 ¥¥ ¥noalign{¥hrule height0.8pt} ¥end{tabular} ¥end{center} ¥end{table} 上の表~¥ref{tbl:baseball}は２０１６年のセ・リーグ順位をまとめたものです． ¥section{¥LaTeX に図を挿入する} eps 形式で書かれたグラフィクス・データを外部から取り込み， 文中に図として挿入することもできます． ¥begin{figure}[H] ¥begin{center} ¥includegraphics[width=65mm]{sample.eps} ¥end{center} ¥caption{極値問題} ¥label{fig:fig1} ¥end{figure} 上の図~¥ref{fig:fig1} は，関数 $f(x,y)=x^3-3xy+y^3$ の グラフを原点付近で描いたものです． 点 $(x,y)=(1,1)$ で極小値をとることが分かります． ¥section{¥LaTeX で箇条書きする} 箇条書きを使うと，文書にリズムが生じて読みやすくなります．例えば itemize 環境を用いると： ¥begin{itemize} ¥item ここは itemize 環境の第１レベルの第１項 ¥item ここは itemize 環境の第１レベルの第２項 ¥begin{itemize} ¥item ここは itemize 環境の第２レベルの第１項 ¥begin{itemize} ¥item ここは itemize 環境の第３レベルの第１項 ¥item ここは itemize 環境の第３レベルの第２項 ¥end{itemize} ¥item ここは itemize 環境の第２レベルの第２項 ¥end{itemize} ¥item ここは itemize 環境の第１レベルの第３項 ¥end{itemize} あるいは enumerate 環境を用いれば，各項目に番号をふって ¥begin{enumerate} ¥item ここは enumerate 環境の第１レベルの第１項 ¥item ここは enumerate 環境の第１レベルの第２項 ¥begin{enumerate} ¥item ここは enumerate 環境の第２レベルの第１項 ¥begin{enumerate} ¥item ここは enumerate 環境の第３レベルの第１項 ¥item ここは enumerate 環境の第３レベルの第２項 ¥end{enumerate} ¥item ここは enumerate 環境の第２レベルの第２項 ¥end{enumerate} ¥item ここは enumerate 環境の第１レベルの第３項 ¥end{enumerate} とすることもできます．もちろん，itemize 環境と enumerate 環境を組み合わせて使うこともできますし，他にも description 環境なども使えます． ¥section{あとがき} 以上見てきたように，¥LaTeX を用いれば見栄えの良い文書が簡単に作成できますので，ぜひ使い方をマスターして下さい． ¥begin{thebibliography}{99} ¥bibitem{OkumuraKuroki:2017} 奥村晴彦，黒木祐介「¥LaTeX $2_{¥scalebox{1.1}{$¥varepsilon$}}$ 美文書作成入門」改訂第７版（技術評論社） ¥bibitem{Wiki} {¥sf https://texwiki.texjp.org/?LaTeX¥%E5¥%85¥%A5¥%E9¥%96¥%80} ¥bibitem{Sugiura} 杉浦光夫「解析入門 I」（東京大学出版会） ¥end{thebibliography} ¥end{document}
上で作ったサンプルファイル
sample.texをコンパイルしてみよ．「sample.epsというファイルがない」というメッセージと共に，エラーで停止するはずである．そこで一旦，sample.texのコンパイルは中断しよう．そして， 上述のグラフィックデータ sample.eps を LaTeX 作業用のディレクトリにダウンロード（マウスで右クリックして「リンク先のファイルを保存」を選択）し，改めてコンパイルしてみよ．
以上の作業がうまくいったら，次に，LaTeX に関する記事：
と上記サンプルファイル
sample.texとを見比べながら，以下のことについて学ぼう．
- ドキュメントクラスとは何か？ どのようなスタイルがあるのか？
- プリアンブルとは何か？ この部分には，どのようなことを書くのか？
- 文書のスタイルにはどのようなものがあるのか？
- 文書のレイアウトにはどのようなものがあるのか？
- どのような文字飾りが使えるのか？
- どのような環境が書けるのか？
- どのような数式が書けるのか？
- 図・表を作成するには，どうしたらよいか？
- 定理，図，表，および論文などの相互参照方法は？
そして，学んだことを実践するため，上記
sample.texをどんどん改訂し，様々な文書を作成してみよ．
以下の第１〜２節に記載された課題に LaTeX を用いて取り組み，これらに『タイトル・アブストラクト・参考文献』の項目を追加して論文形式にまとめ，レポートとして提出せよ．
レポート提出方法 は以下の通り．
作成したレポートを pdf ファイルに変換する．その際，ファイル名は半角英数字で
学籍番号.pdf
とする．例えば学籍番号が 04A17999 なら，04A17999.pdf とする．
CLEにログインし，コース一覧から「情報活用基礎」を選択．
左側のメニューから「コンテンツ」を選択し，「レポート課題（LaTeX）」への回答として，上で作成した pdf ファイルを提出する．
提出期限は７月３１日（月）午後７時 とする．
提出に際し，以下の点に留意せよ．
LaTeX 以外のワープロで作成したものや，他人のレポートをコピーしたものは，採点の対象外とする．
説明がいいかげんだったり不十分なものは，減点の対象とする．
逆に，高度な技巧を駆使した痕跡が見られるものは，加点の対象とする．
CLEにログインし，コース一覧から「情報活用基礎」を選択．
左側のメニューから「コンテンツ」を選択し，「第１４回 出席確認テスト」に回答・提出する．