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LaTeX 常用宏包（数学论文场景）

news 2025/7/1 5:06:38

在撰写数学论文时，合适的宏包能大幅提升公式排版效率与专业性。这里是按功能分类了常用宏包，并给出了应用示例：

一、基础排版与文档结构

ctex - 中文支持宏包

\usepackage{ctex}  % 支持中文标题、正文，兼容XeLaTeX/LuaLaTeX

amsmath - 数学公式增强

\usepackage{amsmath}  % 支持多行公式、分段函数、矩阵等
% 示例：分段函数
f(x) = 
\begin{cases} 
x^2, & x \geq 0 \\
0, & x < 0
\end{cases}

amssymb - 扩展数学符号

\usepackage{amssymb}  % 提供∅、ℕ、ℝ等特殊符号
% 示例符号：\emptyset, \mathbb{N}, \Reals

amsfonts - AMS 字体支持

\usepackage{amsfonts}  % 提供特殊数学字体（如黑板粗体）
% 示例：\mathbbm{R} 表示ℝ

二、公式与符号扩展

bm - 粗体公式

\usepackage{bm}  % 为公式添加粗体（向量、矩阵常用）
% 示例：\bm{\alpha}, \bm{A}

mathrsfs - 花体字母

\usepackage{mathrsfs}  % 用于表示代数结构（如环、域）
% 示例：\mathscr{O}, \mathscr{R}

upgreek - 直立希腊字母

\usepackage{upgreek}  % 希腊字母直立排版（避免与变量混淆）
% 示例：\upalpha, \upbeta

mathtools - amsmath 增强版

\usepackage{mathtools}  % 扩展公式环境，支持更灵活的排版
% 示例：\DeclarePairedDelimiter{\abs}{\lvert}{\rvert} 定义绝对值

三、矩阵与行列式

bmatrix - 矩阵环境

\usepackage{bmatrix}  % 提供bmatrix环境（方括号矩阵）
% 示例：
\begin{bmatrix}
a & b \\
c & d
\end{bmatrix}

vmatrix - 行列式与范数

\usepackage{vmatrix}  % 支持||A||范数、|A|行列式
% 示例：
\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix}, 
\begin{Vmatrix}
\mathbf{x}
\end{Vmatrix}

blkarray - 分块矩阵

\usepackage{blkarray}  % 绘制分块矩阵与分割线
% 示例：
\begin{blockarray}{cc|c}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
\end{blockarray}

$\begin{array}{cc|c} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ \end{array}$

四、图表与交叉引用

graphicx - 插入图像

\usepackage{graphicx}  % 支持png/jpg/pdf等格式图像
% 示例：\includegraphics[width=0.5\textwidth]{figure.png}

caption - 图表标题优化

\usepackage{caption}  % 自定义图表标题格式
% 示例：\captionsetup{font=small, labelfont=bf}

hyperref - 超链接与交叉引用

\usepackage{hyperref}  % 为公式、图表添加可点击引用
% 示例：见图\ref{fig:example}，公式\eqref{eq:main}

五、特殊数学领域支持

physics - 物理公式简化

\usepackage{physics}  % 简化量子力学、电磁学公式输入
% 示例：\ket{\psi}, \bra{\phi}, \dirac{\mathbf{p}}

tensor - 张量符号

\usepackage{tensor}  % 规范张量指标排版
% 示例：\tensor[^{ij}]{A}{_k} 表示A^{ij}_k

algorithm2e - 算法伪代码

\usepackage{algorithm2e}  % 编写数学算法伪代码
% 示例：
\begin{algorithm}
\SetAlgoLined
输入: x, y \\
输出: x + y \\
\Return x + y \\
\end{algorithm}

六、参考文献与引用

biblatex - 参考文献管理

\usepackage[style=authoryear]{biblatex}  % 支持多种引用风格
\addbibresource{refs.bib}  % 引用bib文件
% 示例：\cite{einstein1905}

natbib - 自然科学引用风格

\usepackage{natbib}  % 支持(Author, Year)等引用格式
% 示例：\citet{newton1687}, \citep{maxwell1865}

七、专业数学期刊模板

amsart - AMS 期刊模板

\documentclass{amsart}  % 美国数学学会期刊格式
% 包含amsmath/amssymb等基础支持

elsarticle - Elsevier 期刊模板

\usepackage{elsarticle}  % Elsevier旗下期刊通用格式
% 示例：\documentclass[5p]{elsarticle}

八、综合工具包（一键导入）

mathpazo - 数学字体优化

\usepackage{mathpazo}  % 替换为Palatino数学字体，提升可读性

nccmath - 公式垂直对齐

\usepackage{nccmath}  % 支持公式组垂直居中对齐
% 示例：\begin{dcases}...\end{dcases}

典型数学论文导言区示例

\documentclass[twocolumn,11pt]{amsart}
\usepackage{ctex}  % 中文支持
\usepackage{amsmath,amssymb,amsfonts}  % 基础数学工具
\usepackage{bm,mathrsfs,upgreek}  % 符号增强
\usepackage{mathtools,physics}  % 公式优化
\usepackage{graphicx,caption,hyperref}  % 图表与引用
\usepackage{algorithm2e,biblatex}  % 算法与参考文献% 自定义符号定义
\DeclareMathOperator{\dom}{dom}
\DeclareMathOperator{\range}{range}
\DeclarePairedDelimiter{\norm}{\lVert}{\rVert}\addbibresource{math_refs.bib}  % 数学文献库\begin{document}
% 论文内容...
\end{document}