第十节：Latex数学公式中的矩阵

先放一波最终效果图：

这一讲 讲解了如何排版数学矩阵的问题。

在latex中使用matrix环境实现矩阵的排版，但是在此环境的前后一定要加上美元符号，并且美元符号之间与环境之间不得有空行。

用于矩阵排班的matrix环境与表格排版的tabular环境用法相同。

都是用&符号分割列，双反斜杠\\进行换行。

编译提示无法运行，这是因为我们没有引入amsmath宏包。

其他的矩阵排版环境，例如有pmatrix,bmatrix,Bmatrix。

这些不同的环境主要影响的是矩阵的定界符，无定界符，p小括号定界符，b中括号定界符，B大括号定界符,单竖线v和V双竖线定界符。

对于复杂矩阵的排版，例如分块矩阵，矩阵的嵌套，三角矩阵可以参考代码。

\documentclass{ctexart}

%\usepackage{ctex}

%主要学习使用matraix方法排版矩阵和使用array环境排版复杂矩阵的方法

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

矩阵环境 %用 & 分隔列，用 \\ 分隔行

%矩阵环境之间一定要记得用美元符号包起来

%而且美元符号和begin，end一定要相连

$ \begin{matrix}%没有任何分隔符

       0 & 1 \\

       1 & 0 

  \end{matrix} \qquad

$  

$%方括号分隔符

  \begin{bmatrix} 

    0 & -1 \\

      1 & 0

      \end{bmatrix} \qquad

    $  

    $%大写的B花括号分隔符

    \begin{Bmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{Bmatrix} \qquad  

    $

    $%小写的p(圆括号分隔符)

    \begin{pmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{pmatrix} \qquad  

    $

    $%|单竖线分隔符|

    \begin{vmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{vmatrix} \qquad  

    $

    $%大写的v||双竖线分隔符||

    \begin{Vmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{Vmatrix} \qquad  

    $

    %可以使用上下标

    \[

       A = \begin{pmatrix}

       a_{11}^2 & a_{12}^ 2 &a_{13}^2 \\

       0        & a_{22}    & a_{23}  \\

       0        &   0       &a_{23}  \\

       0        &   0       &a_{33}

       \end{pmatrix}

    \]

    %常用省略号 ：\dots \vdots \ddots

    \[

        A= \begin{bmatrix}

        a_{11}    &  \dots  &a_{1n}  \\

        & \ddots  &  \vdots \\

        0  &  &   a_{nn}

        \end{bmatrix} _ {n \times n}

    \]

    分块矩阵（矩阵的嵌套）

    %矩阵之间一定要记得用美元符号包起来

     \centering

      $

       \begin{pmatrix}

          \begin{matrix}

             1  & 0 \\

             0  &1

          \end{matrix}

           &\text{\Large 0}\\%在数学环境中使用text命令才可以让0变大

            \text{\Large 0}

           & \begin{matrix}

              1  &  0 \\

              0  & -1

           \end{matrix}    

       \end{pmatrix}     

    $

    %三角矩阵\\   

    $

      \begin{pmatrix}

        a_{11}   &   a_{12}   & \cdots  &a_{1n}\\

                 &   a_{22}   & \cdots  &a_{2n}\\

                              & \ddots  &\vdots\\

         \multicolumn{2}{c}{\raisebox{1.3ex}[0pt]{\Huge 0}}

                              &         &a_{nn}

        %\multicolumn{cols}{pos}{text}合并多列

        %raisebox来调整高度

      \end{pmatrix} 

    $

    %跨列的省略号 ：\hdotsfor{列数}

    $

      \begin{pmatrix}

          1     &  \frac{1}{2}  \dots  &\frac{1}{n} \\

          \hdotsfor{4}\\

          m     &  \frac{m}{2} &\dots  &\frac{m}{n}

      \end{pmatrix} 

    $

    %行内小矩阵  (smallmatrix)  环境

    复数  $z= (x,y)$  也可以用矩阵

    \begin{math}

        \left( %需要手动加上左括号

        \begin{smallmatrix}

          x  & -y \\

          y  &  x       

        \end{smallmatrix}

        \right)%需要手动加上右括号

    \end{math}来表示

    %array 环境  （类似于表格环境tabular）

    表格矩阵

    $

       \begin{array}{r|r}

       \frac{1}{2} & 0  \\

       \hline

       0   &  -\frac{a}{b} c \\

       \end{array}

    $

    %用array环境构造复杂矩阵

    $

    % @{内容} 添加任意内容，不占表项计数

    %  此处添加一个负值空白，表示向左移-5pt的距离,l代表左

        \begin{array}{c@{\hspace{-5pt}}l}

             %第一行，第一列

             \left(

             \begin{array}{ccc|ccc}

                a  &\cdots & a & b & \cdots  &b\\

                &  \ddots  & \vdots  & \vdots & \ddots \\

                &          &a  &b \\ \hline   

                &          &   & c  &\cdots  &c \\

                &          &   & \vdots && \vdots \\

                \multicolumn{3}{c|}{\raisebox{2ex}[0pt]{\Huge 0}}

                & c & \cdots  & c     

             \end{array}     

             \right)    

             &

             %第一行第二列

             %效果是两个括号标识符

             \begin{array}{l}

             %left 仅仅与$\right$配对  ，什么都不输出

             \left.\rule{0mm}{7mm}\right\}p\\

             \\

             \left.\rule{0mm}{7mm}\right\}q\\

             \end{array}

             \\[-5pt]

             %第二行第二列

             \begin{array}{cc}

             \underbrace{\rule{17mm}{0mm}}_m%\underbrace{text}横向大括号

             \underbrace{\rule{17mm}{0mm}}_m%用下划线加字母的方式指定标识符

             \end{array}

        \end{array}   

    $

\end{document}

\documentclass{ctexart}

%\usepackage{ctex}

%主要学习使用matraix方法排版矩阵和使用array环境排版复杂矩阵的方法

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

矩阵环境 %用 & 分隔列，用 \\ 分隔行

%矩阵环境之间一定要记得用美元符号包起来

%而且美元符号和begin，end一定要相连

$ \begin{matrix}%没有任何分隔符

       0 & 1 \\

       1 & 0 

  \end{matrix} \qquad

$  

$%方括号分隔符

  \begin{bmatrix} 

    0 & -1 \\

      1 & 0

      \end{bmatrix} \qquad

    $  

    $%大写的B花括号分隔符

    \begin{Bmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{Bmatrix} \qquad  

    $

    $%小写的p(圆括号分隔符)

    \begin{pmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{pmatrix} \qquad  

    $

    $%|单竖线分隔符|

    \begin{vmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{vmatrix} \qquad  

    $

    $%大写的v||双竖线分隔符||

    \begin{Vmatrix} 

    0 & -1 \\

    1 & 0

    \end{Vmatrix} \qquad  

    $

    %可以使用上下标

    \[

       A = \begin{pmatrix}

       a_{11}^2 & a_{12}^ 2 &a_{13}^2 \\

       0        & a_{22}    & a_{23}  \\

       0        &   0       &a_{23}  \\

       0        &   0       &a_{33}

       \end{pmatrix}

    \]

    %常用省略号 ：\dots \vdots \ddots

    \[

        A= \begin{bmatrix}

        a_{11}    &  \dots  &a_{1n}  \\

        & \ddots  &  \vdots \\

        0  &  &   a_{nn}

        \end{bmatrix} _ {n \times n}

    \]

    分块矩阵（矩阵的嵌套）

    %矩阵之间一定要记得用美元符号包起来

     \centering

      $

       \begin{pmatrix}

          \begin{matrix}

             1  & 0 \\

             0  &1

          \end{matrix}

           &\text{\Large 0}\\%在数学环境中使用text命令才可以让0变大

            \text{\Large 0}

           & \begin{matrix}

              1  &  0 \\

              0  & -1

           \end{matrix}    

       \end{pmatrix}     

    $

    %三角矩阵\\   

    $

      \begin{pmatrix}

        a_{11}   &   a_{12}   & \cdots  &a_{1n}\\

                 &   a_{22}   & \cdots  &a_{2n}\\

                              & \ddots  &\vdots\\

         \multicolumn{2}{c}{\raisebox{1.3ex}[0pt]{\Huge 0}}

                              &         &a_{nn}

        %\multicolumn{cols}{pos}{text}合并多列

        %raisebox来调整高度

      \end{pmatrix} 

    $

    %跨列的省略号 ：\hdotsfor{列数}

    $

      \begin{pmatrix}

          1     &  \frac{1}{2}  \dots  &\frac{1}{n} \\

          \hdotsfor{4}\\

          m     &  \frac{m}{2} &\dots  &\frac{m}{n}

      \end{pmatrix} 

    $

    %行内小矩阵  (smallmatrix)  环境

    复数  $z= (x,y)$  也可以用矩阵

    \begin{math}

        \left( %需要手动加上左括号

        \begin{smallmatrix}

          x  & -y \\

          y  &  x       

        \end{smallmatrix}

        \right)%需要手动加上右括号

    \end{math}来表示

    %array 环境  （类似于表格环境tabular）

    表格矩阵

    $

       \begin{array}{r|r}

       \frac{1}{2} & 0  \\

       \hline

       0   &  -\frac{a}{b} c \\

       \end{array}

    $

    %用array环境构造复杂矩阵

    $

    % @{内容} 添加任意内容，不占表项计数

    %  此处添加一个负值空白，表示向左移-5pt的距离,l代表左

        \begin{array}{c@{\hspace{-5pt}}l}

             %第一行，第一列

             \left(

             \begin{array}{ccc|ccc}

                a  &\cdots & a & b & \cdots  &b\\

                &  \ddots  & \vdots  & \vdots & \ddots \\

                &          &a  &b \\ \hline   

                &          &   & c  &\cdots  &c \\

                &          &   & \vdots && \vdots \\

                \multicolumn{3}{c|}{\raisebox{2ex}[0pt]{\Huge 0}}

                & c & \cdots  & c     

             \end{array}     

             \right)    

             &

             %第一行第二列

             %效果是两个括号标识符

             \begin{array}{l}

             %left 仅仅与$\right$配对  ，什么都不输出

             \left.\rule{0mm}{7mm}\right\}p\\

             \\

             \left.\rule{0mm}{7mm}\right\}q\\

             \end{array}

             \\[-5pt]

             %第二行第二列

             \begin{array}{cc}

             \underbrace{\rule{17mm}{0mm}}_m%\underbrace{text}横向大括号

             \underbrace{\rule{17mm}{0mm}}_m%用下划线加字母的方式指定标识符

             \end{array}

        \end{array}   

    $

\end{document}