Introdução ao L A T E X

Introdução ao L A T E X Minicurso Prof. M.Sc. Aguinaldo Bezerra I SEMADEC IFRN - Campus Santa Cruz Junho de 2010

Apresentação: L A T E X Pronuncia-se Laytech ou Latech Mais antigo sistema de processamento de documentos ainda em uso Refere-se a uma linguagem de marcação de alto nível e a um sistema de preparação de documentos É uma ferramenta de código aberto e multi-plataforma É um poderoso processador de documentos não-wysiwyg Produz documentos com altíssima qualidade tipográfica

Conteúdo Introdução Noções Básicas Formatando o texto Fórmulas e Símbolos Imagens e Gráficos

Produção de Documentos Processadores visuais (WYSIWYG 1 ) versus processadores não-visuais 1 What You See Is What You Get

T E Xe L A T E X T E X é um sistema de tipografia digital criado por Donald Knuth em 1977. Explorar todo o potencial dos equipamentos digitais de impressão Melhorar a qualidade tipográfica de documentos digitais Produzir fórmulas e símbolos matemáticos de forma intuitiva e com resultado elegante Foco na aparência do documento LAT E X é um conjunto de macros para o T E X criado por Leslie Lamport em 1985. Facilita o uso do T E X por leigos (lay = leigo em inglês) Cada comando LAT E X é um atalho para vários comandos T E X Foco na estrutura do documento

Vantagens do uso do L A T E X Portabilidade do sistema e do documento (Unix, Linux, Windows, MacOS, Amiga OS, DOS, etc...) Flexibilidade (funcionalidades podem ser estendidas/atualizadas através de pacotes) Abundante de documentação Abstração: estruturas complexas são geradas a partir de comandos simples Fórmulas matemáticas e símbolos não-triviais Referências, bibliografias, citações e notas Sumários, listas, índices e glossários Figuras, tabelas, matrizes, gráficos Controle preciso sobre o documento Estrita separação entre conteúdo e forma (aparência e estrutura) Gerenciamento facilitado Documentos de alta qualidade Layouts e modelos profissionais disponíveis Enorme ganho de tempo

Público-Alvo O LAT E Xé altamente recomendado para usuários de computador que: Trabalham com muitas fórmulas e símbolos matemáticos Precisam escrever livros, monografias, dissertações, teses, artigos e relatórios científicos Fazem uso extensivo de citações e referências cruzadas Desejam obter textos elegantes e profissionais Precisam ater-se mais ao conteúdo do que à forma Querem ganhar tempo

Distribuições TeX Live (multiplatforma), muito popular nas distribuições Linux MacTeX e TeXShop (Mac OSX) MiKTeX (Windows) Distribuição utilizada neste minicurso Toda a distribuição disponibilizada em um único binário executável Distribuída também em versão portátil Código aberto Atualizável Inclui editor de texto Possui gerenciador de pacotes Pode instalar os pacotes necessários on-the-fly www.miktex.org

Noções Básicas Versão atual: LAT E X 2ε(1994) Arquivos de entrada Arquivos de texto escritos por qualquer editor de texto puro Definem tanto o conteúdo como a forma (aparência e estrutura) Os comandos dizem ao LAT E X como o usuário quer o documento final O código fonte do documento pode ser comentado (uso do caractere % ) Comandos O LAT E X é sensível à caixa Começam sempre com uma barra invertida (backslash) \ Existem comandos com ou sem argumentos Parâmetros opcionais podem ser utilizados Comando digitado juntamente com o conteúdo define uma marcação lógica Espaços ou tabulações duplas são ignorados Caracteres especiais (não processados diretamente): # $ % ^ & _ { } ~ \

Estrutura Básica Preambulo Corpo Define a classe do documento Define opções relacionadas à forma do documento Define os pacotes que estendem as funcionalidades do LAT E X Contém o conteúdo do documento Cravado com marcações lógicas Tem início e fim delimitados O LAT E X 2ε espera um arquivo de entrada com uma determinada estrutura de comandos: \documentclass - Especifica o tipo de documento \usepackage - Carrega pacotes para adicionar novos recursos \begin{document}... \end{document} - Corpo do texto

O Preâmbulo O comando \documentclass[opções]{classe} Opções: a4paper 10pt twoside... Classes: report book slides... Exemplo: \documentclass[a4paper,12pt]{article}

O Preâmbulo O comando \usepackage carrega pacotes que estendem as funcionalidades do LAT E X. Exemplos: \usepackage{graphicx} \usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage[brazil]{babel}

Estrutura Lógica A estrutura lógica de um documento pode ser definida com os comandos: \part{...} \chapter{...} \section{...} \subsection{...} \subsubsection{...} \paragraph{...} \subparagraph{...} Outras estruturas criadas pelo o usuário

Formatando o texto Formatação em modo estruturado (fácil entendimento e gerenciamento) No LAT E X VOCÊ define a estrutura lógica do texto (e não há preocupações posteriores com isso) Qualidade tipográfica é configurada nos arquivos de classe e estilo (inclusos na distribuição ou criados pelo o usuário) O LAT E X sempre tenta produzir as melhores quebras de linha e de página possíveis. Quando isso não é possível, permite que a linha ultrapasse e margem direita e exibe um aviso (overfull hbox) \sloopy - Reduz o padrão de espaçamento \fussy - Retorna o LAT E X ao seu padrão

Tipos e Tamanhos Tipos: Romano \textrm{...} ou {\rm...} Negrito \textbf{...} ou {\bf...} Inclinado \textsl{...} ou {\sl...} Sem Serifa \textrsf{...} ou {\sf...} Itálico \textit{...} ou {\it...} Caixa Alta \textsc{...} ou {\sc...} Monospace \texttt{...} ou {\tt...} Tamanhos: tiny scriptsize footnotesize small normalsize large Large LARGE huge Huge O tamanho é alterado da seguinte forma: {\tamanho...}

Texto Sublinhado Não faz parte do LAT E X nativo. Deve-se incluir o pacote ulem \usepackage[normalem]{ulem} Comandos: \uline - Sublinhado \uuline - Duplo sublinhado \uwave - Sublinhado curvo \sout - Riscado \xout - Muito riscado

Acentuação Nativamente, a acentuação é feita colocando-se contra-barra seguida do acento e da letra: Exemplo: \ a ou \^e para escrever á ou ê. Como as línguas latinas utilizam muita acentuação, foi criado um pacote para resolver este problema, o inputenc. \usepackage[latin1]{inputenc} Com esse pacote, o LAT E X reconhece diretamente os acentos digitados. Dependendo da codificação de saída de seu editor, a opção latin1 pode ser substituído por utf8 ou outra codificação.

Ambientes Ambiente é uma estrutura que reúne elementos do mesmo tipo, com início e fim: \begin{ambiente}... \end{ambiente} Onde ambiente é o nome do ambiente. Os ambientes podem ser aninhados.

Ambientes itemize, enumerate e description O itemize cria uma lista simples A lista Item 1 Item 2 Item 3 foi gerada por: \begin{itemize} \item Item 1 \item Item 2 \item Item 3 \end{itemize} O enumerate cria uma lista enumerada A lista 1. Item 1 2. Item 2 3. Item 3 foi gerada por: \begin{enumerate} \item Item 1 \item Item 2 \item Item 3 \end{enumerate} No description, o usuário define o marcador A lista foi gerada por: 1a Item 1 1b Item 2 1c Item 3 \begin{description} \item [1a] Item 1 \item [1b] Item 2 \item [1c] Item 3 \end{description}

Ambientes de Alinhamento Para alterar o alinhamento do texto existem os seguintes ambientes: center - Texto centralizado flushleft- Texto alinhado à esquerda flushrigth - Texto alinhado à direita

Ambientes para citações O ambiente quote é usado para citações. Por exemplo: Uma curiosidade sobre o LAT E X é: O motivo pelo qual as páginas do LAT E X possuem as bordas tão grandes é devido a uma regra de tipografia que diz que, em média, nenhuma linha deve ter mais de 66 caracteres. Esse é o mesmo motivo pelo qual os jornais usam impressão em colunas. Existem dois ambientes similares, o quotation e o verse. O ambiente quotation é indicado para citações que se estendem por parágrafos, realizando auto-identação. O ambiente verse é usado para poemas, onde a quebra de linha é importante.

Códigos Para inserir o texto exatamente como foi digitado, sem interferência do LAT E X, existe o ambiente verbatim: Texto sem formatação \begin{verbatim} Texto sem formatação \end{verbatim} O ambiente verbatim também pode ser usado através do comando \verb..., onde o texto entre os pipes é apresentado no documento exatamente como foi digitado.

Tabelas O ambiente tabular pode ser usado para criar tabelas (existem vários outros). O LAT E X determina automaticamente a largura das colunas. \begin{tabular}{especificação} O campo especificação define o formato da tabela, podem ser utilizado os seguintes parâmetros: l Texto alinhado à esquerda r Texto alinhado à direita c Texto centralizado p{largura} Texto justificado com quebra de linhas Linha vertical

Tabelas Dentro do ambiente tabular podemos usar os seguintes comandos: & - pula para a próxima coluna \\ - indica o início de uma nova linha \hline - insere uma linha horizontal \cline{i-2} - insere uma linha horizontal que vai da coluna i à j

Tabelas Exemplo: \begin{tabular}{r l} Expressão do Pi & Valor \\ \hline $\pi$ & 3.1416 \\ $\pi^{\pi}$ & 36.46 \\ $(\pi^{\pi})^{\pi}$ & 80662.7 \\ \end{tabular} Expressão do Pi Valor π 3.1416 π π 36.46 (π π ) π 80662.7

Colunas O Ambiente columns é utilizado para dividir uma seção da página em várias colunas: \column{0.33\textwidth} Texto na coluna da esquerda\\ Texto na coluna da esquerda\\ Texto na coluna da esquerda \column{0.33\textwidth} Texto na coluna do centro\\ Texto na coluna do centro\\ Texto na coluna do centro \column{0.33\textwidth} Texto na coluna da direita\\ Texto na coluna da direita\\ Texto na coluna da direita Texto na coluna da esquerda Texto na coluna da esquerda Texto na coluna da esquerda Texto na coluna do centro Texto na coluna do centro Texto na coluna do centro Texto na coluna da direita Texto na coluna da direita Texto na coluna da direita

Sumários e Índices Listas como sumário, lista de figuras, lista de tabelas e índice remissivo podem ser automaticamente geradas com os comandos: \tableofcontents \listoffigures \listoftables \printindex

O Modo Matemático O modo matemático é um dos maiores atrativos do LAT E X Tipografia elegante e fidedigna Fórmulas e símbolos podem ser digitados diretamente, desde que se aprenda a sintaxe básica Disponibiliza uma infinidade de opções e parâmetros de uso Funcionalidades expansíveis através de pacotes (de acordo com a área) 1 1 N 1 f(x)dx a 0 + k=1 2a k 1 k 2 a k f(1) N + f( 1) N ( 1)k + 2 N N 1 n=1 f(cos[ nπ nπ ])cos(k N N )

Modo Matemático Textos matemáticos dentro de um parágrafo podem ser digitados entre \(...), $...$, \begin{math}... \end{math}, entre outros Adicione o quadrado de {\it a} ao quadrado de {\it b} para obter o quadrado de {\it c}. Ou seja, $c^2 = a^2 + b^2$. Adicione o quadrado de a ao quadrado de b para obter o quadrado de c. Ou seja, c 2 = a 2 + b 2.

Modo Matemático É preferível agrupar as grandes equações ao invés de editá-las em linhas separadas. Para isso pode-se usar os comandos \[ e \] ou o ambiente displaymath. Adicione o quadrado de {\it a} ao quadrado de {\it b} para obter o quadrado de {\it c}. Ou seja: \begin{displaymath} c^2 = a^2 + b^2 \end{displaymath} Adicione o quadrado de a ao quadrado de b para obter o quadrado de c. Ou seja: c 2 = a 2 + b 2

Equações Enumeradas Para enumerar as equações, o ambiente equation pode ser utilizado. Utilizando este ambiente também é possível referenciar uma equação com os comandos \label e \ref. \begin{equation}\label{cadeia} \left(\frac{f(x)}{g(x)}\right) = \frac{f (x)g(x)-f(x)g (x)}{g^2(x)} \end{equation} De (\ref{cadeia}), temos que \ldots De (1), temos que... ( ) f(x) = f (x)g(x) f(x)g (x) g(x) g 2 (x) (1)

Potências e índices Potências e índices podem ser definidos utilizando os caracteres ^ e _, respectivamente \begin{displaymath} e^{-\alpha t}$ \quad $e^{x^2} \neq {e^x}^2 \end{displaymath} e αt e x 2 (e x ) 2 A ij 1

Letras Gregas O LAT E X incorpora letras gregas para serem usadas no modo matemático: Maiúsculas Γ \Gamma Λ \Lambda Σ \Sigma Ψ \Psi \Delta Ξ \Xi Υ \Upsilon Ω \Omega Θ \Theta Π \Pi Φ \Phi Minúsculas α \alpha θ \theta o o υ \upsilon β \beta ϑ \vartheta π \pi φ \phi γ \gamma ι \iota ϖ \varpi ϕ \varphi δ \delta κ \kapaa ρ \rho χ \chi ε \epsilon λ \lambda ρ \varrho ψ \psi ε \varepsilon µ \mu σ \sigma ω \omega ζ \zeta ν \nu ς \varsigma η \eta χ \chi τ \tau

Frações Uma fração é criada com o comando \frac{...}{...} \begin{displaymath} \frac{ x^{2} }{ k+1 }\qquad x^{ \frac{2}{k+1} }\qquad x^{ 1/2 } \end{displaymath} x 2 k + 1 x 2 k+1 x 1/2

Raízes A raiz quadrada é produzida por \sqrt A n-ésima raíz é produzida por \sqrt[n] Apenas o sinal de raiz: \surd $\sqrt{x}$ \qquad $\sqrt{ x^{2}+\sqrt{y} }$\\ \qquad $\sqrt[3]{2}$ $\qquad \surd[x^2 + y^2]$ x x2 + y 3 2 [x 2 + y 2 ]

Funções Os símbolos das funções, operações e relações mais comuns são produzidos a partir de comandos que remetem a seus nomes: \neq \equiv \approx \leq \perp \div \sum \prod \int \iiint \ln ln \varlimsup lim \varliminf lim \gcd gcd \arctang arctan

Delimitadores Pode-se trabalhar com os elementos delimitadores de tamanho fixo e variável Delimitadores de tamanho variável devem vir sempre em pares \left(... \right) parênteses \left[... \right] colchetes \left{... \right} chaves

Delimitadores Os delimitadores de tamanho fixo podem ser usados arbitrariamente: \bigl(, \biggl(, \Bigl(, \Biggl(, \bigr), \biggr), \Bigr), \Biggr), \bigr[, \biggr[, \Bigr[, \Biggr[, \bigr], \biggr], \Bigr], \Biggr], \bigl{, \biggl{, \Bigl{, \Biggl{, \bigl}, \biggl}, \Bigl}, \Biggl},

Delimitadores Veja alguns exemplos: \[ \Biggl(\frac{10+x}{x+10}) \quad \quad \left[\alpha^{-1}\beta\left( \frac{10\sqrt[n]{2}}{3}\right)\right] \] ( (10 + x) x + 10 ) [ ( )] n 10 α 1 2 β 3

Delimitadores Algumas vezes é necessário usar chaves para destacar trechos de expressões. Para isso, usa-se os comandos \underbrace e \overbrace: \begin{displaymath} x = \overbrace{a+b}^m+\underbrace{c+d}_n = m+n \end{displaymath} m {}}{ x = a + b +c + d = m + n }{{} n

Limites e Derivadas Limites: Para obtermos a expressão: sin(πx) lim = 1 x 0 πx é necessário digitar apenas a linha de código: \[ \lim_{x \to 0} \frac{\sin(\pi x)}{\pi x} = 1 \] Derivadas: Abaixo temos a equação de calor de Fourier: T t que é gerada a partir de = 2 T x 2 + 2 T y 2 + 2 T z 2 \[ \frac{\partial u}{\partial t} = \frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 u}{\partial y^2} + \frac{\partial^2 u}{\partial z^2} \]

Integrais Imprime-se o símbolo de integração com o comando \int e os limites são definidos como índices e potências. Com o comando: \[\int_0^{+\infty} x^n e^{-x} \ dx \ ] temos: + x n e x dx 0

Somatórios e Produtórios Um somatório como: é facilmente obtido com código: \[ \sum_{k=1}^n k^2 = \frac{1}{2} n (n+1) \] n k 2 = 1 n(n + 1) k=1 2 Produtórios são obtidos de maneira análoga: é obtido com: n k=1 k 2 1 n(n + 1) 2 \[ \prod_{k=1}^n k^2 \neq \frac{1}{2} n (n+1) \]

Vetores O vetores podem ser definidos a partir dos comandos \vec e \overrightarrow{expressão} Com o código: \[ \overrightarrow{p_1p_2} = (x_2\vec i + y_2 \vec j + z_2 \vec k) - (x_1\vec i + y_1 \vec j + z_1 \vec k) \] obtemos: P 1 P 2 = (x 2 i + y2 j + z2 k) (x1 i + y1 j + z1 k)

Conjugados Para conjugados podemos, usar os comandos \bar e \overrightarrow{expressão} \[ z = a+bi \Rightarrow \bar z = a - bi \] z = a + bi z = a bi \[ m(\overline{ac})^2 = m(\overline{ab})^2 + m(\overline{bc})^2 \] m(ac) 2 = m(ab) 2 + m(bc) 2

Matrizes Matrizes são construídas com ambiente array: \begin{array}{especificação da matriz} % definição de cada linha com \\ no final \end{array} Exemplo: \[ A = \left[ \begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1m}\\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2m}\\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nm}\\ \end{array}\right] \] A = a 11 a 12 a 1m a 21 a 22 a 2m........ a n1 a n2 a nm

Imagens e Gráficos no L A T E X O LAT E X não possuía um método trivial para inserção de imagens em documentos Com o lançamento do LAT E X 2ε comandos mais robustos e eficientes foram introduzidos Existem vários pacotes relacionados a inserção de gráficos O graphicx é o pacote que possui comandos com a sintaxe mais amigável

Inserindo uma Imagem Utiliza-se o comando includegraphics[opções]{endereço} Exemplo: \begin{center} \includegraphics[height=4cm]{images/semadec.jpg} \end{center}

Inserindo uma Imagem As opções podem ser: height width scale rotate Altura Largura Redimensionamento Rotação em graus Exemplo: \begin{center} \includegraphics[scale=0.1]{images/semadec.jpg} \end{center}

O ambiente figure Ambiente de inserção de figuras mais estruturado. Pode-se adicionar legendas e rótulos nas imagens a serem inseridas Exemplo: \begin{figure}[htb] \centering \includegraphics[width=2cm]{images/morro.jpg}\quad \includegraphics[width=3cm]{images/morro.jpg}\quad \includegraphics[width=4cm]{images/morro.jpg} \caption{figuras com 2, 3 e 4 cm} \label{morro} \end{figure} Da figura \ref{morro} \ldots

O ambiente figure Figura: Figuras com 2, 3 e 4 cm Da figura 1...

O Ambiente minipage Existem várias formas de se inserir figuras lado a lado. Uma das mais diretas é usando o ambiente minipage: \begin{figure}[htb] \centering \begin{minipage}[b]{0.30\linewidth} \includegraphics[width=4cm]{images/morro.jpg} \caption{exemplo 1} \end{minipage} \hspace{0.2\textwidth} \begin{minipage}[b]{0.30\linewidth} \includegraphics[width=4cm]{images/morro} \caption{exemplo 2} \end{minipage} \caption{exemplo {\tt minipage}.} \label{figexemplo2} \end{figure}

Figuras lado a lado Figura: Exemplo 2 Figura: Exemplo 1 Figura: Exemplo minipage.

Considerações Finais O aprendizado é rápido (comandos intuitivos) Uma vez aprendidos os conceitos básicos, é possivel fazer praticamente qualquer coisa em LAT E X Existe uma infinidade de ferramentas auxiliares para a maioria dos sistemas operacionais Existem pacotes para todos os gostos, estilos e áreas Documentação é extremamente abundante É mais fácil resolver um problema relacionado ao LAT E Xdo que ao M$ Word, por exemplo.

Referências L A T E X [Lamport, L] LATEX: a document preparation system. Addison-Wesley, 1994. Livro do autor do LAT E X http://www.latex-project.org/guides Documentação oficial http://www.ctan.org Comprehensive TeX Archive Network http://www.tex-br.org Repositório de conhecimento em português Muito, mas muito material na Internet! 30 anos de história