Einführung in LaTeX (Aussprache: Latech)

LaTeX ist ein Software-Paket, mit dem man relativ einfach Text-Dokumente mit professionellem Layout erzeugen kann. Viele Bücher sind mit LaTeX produziert, insbesondere im akademischen Bereich und in Mathematik und den Naturwissenschaften. Auch viele Mathematik- und Informatiklehrer erstellen ihre Dossiers mit LaTeX (z. B. das Skript zu “Bits and Bytes”).

Wer an der Uni ein MINT-Fach studiert, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit LaTeX für die Bachelor- und Masterarbeit verwenden. Wer LaTeX bereits in seiner Matura-Arbeit nutzt, hat dann an der Uni einen gewissen Startvorteil.

Im Gegensatz zu Word (WYSIWYG = what you see is what you get) ist LaTeX eine “markup language” (Auszeichnungssprache) wie HTML. Man schreibt den Inhalt in eine Textdatei¹⁾ und lässt daraus ein pdf erzeugen.

Der Einfachheit halber²⁾ arbeiten wir mit dem Online-LaTex-Editor: https://texlive.net/run. Dort kann man in die obere Box den Inhalt der Text-Datei kopieren und dann daraus ein pdf erzeugen lassen (welches man auch abspeichern kann).

Verwende dazu die folgende Vorlage; speichere sie als erste-schritte-in-latex.tex (die Dateiendung .tex sagt dem Betriebssystem, dass es sich um eine LaTeX-Datei handelt) in deinem Informatik-Ordner und öffne sie mit Visual Studio Code:

\documentclass{article}
% Kommentare werden mit einem Prozentzeichen eingeleitet
% Für Silbentrennung in neuer deutscher Rechtschreibung (ngerman = new german)
\usepackage[ngerman]{babel}
% Für Schweizer Anführungszeichen << und >>.
\usepackage{lmodern}
% Zum Erzeugen von Links.
\usepackage{hyperref}
% Für einige nützliche mathematische Zeichen. Package amsmath der American Mathematical Society. 
\usepackage{amsmath}
% Stellt eine Umgebung für mathematische Sätze bereit:
\newtheorem{satz}{Satz}
 
\title{Bitte hier deinen Titel eintragen}
\author{Bitte hier deinen Namen eintragen}
 
\begin{document}
 
Hier steht der eigentliche Inhalt des Dokuments
 
\end{document}

• Befehle in Latex starten stets mit einem Backslash \.
• Mit den Befehlen \title und \author (die bereits in der obigen Vorlage stehen) kannst du Titel und Autor festlegen.
• Alle anderen, im folgenden erklärten Befehle sind zwischen \begin{document} und \end{document} zu schreiben.
• Dort kannst du auch normalen Text schreiben. Ob du zwischen zwei Wörtern ein Leerzeichen, mehrere Leerzeichen oder gar einen Zeilenumbruch hast, wird von LaTex gleich behandelt. Leerzeilen sorgen für neue Absätze.
• Der Befehl \maketitle erzeugt den Titel.
• Mit den Befehlen \section{XXX} und \subsection{YYY} erzeugst du Überschriften für Abschnitte und Unterabschnitte.
• Wenn du willst, dass deine Überschriften und Unterüberschriften in einem Inhaltsverzeichnis auftauchen: Verwende den Befehl \tableofcontents an der gewünschten Stelle.
• Teste deine bisherige LaTeX-Datei: Kopiere den Inhalt deiner Datei nach https://texlive.net/run und erzeuge daraus ein pdf.
• Wenn du eine Zusammenfassung (= einen abstract) wünschst, verwende eine “abstract”-Umgebung: Alles, was zwischen \begin{abstract} und \end{abstract} steht, ist Inhalt der Zusammenfassung.
• Nicht nummerierte Listen erstellst du mit einer “itemize”-Umgebung: Eine solche beginnt mit dem Befehl \begin{itemize} und endet mit dem Befehl \end{itemize}. Dazwischen wird jedem Listeneintrag der Befehl \item vorangestellt.
• Nummerierte Listen werden mit \begin{enumerate} begonnen und mit \end{enumerate} beendet. Jeder Listeneintrag wird per \item markiert.
• Vergiss nicht, deine Datei online zu testen, damit du Fehler frühzeitig bemerkst.

• Der Befehl $a \cdot x^2+\frac{y-1}{3+x}+\sqrt{3}$ erzeugt den mathematischen Ausdruck $a \cdot x^2+\frac{y-1}{3+x}+\sqrt{3}$.
• Beachte:
  • Alles, was zwischen $ und $ steht, wird als mathematischer Ausdruck formatiert.
  • \cdot erzeugt einen Malpunkte (= Multiplikationszeichen)
  • ^ verwendet man für Potenzen
  • \frac{Zähler}{Nenner} für Brüche
  • \sqrt{Radikand} für Wurzeln/das Wurzelzeichen
• Wenn du einen mathematischen Ausdruck einzeln in eine Zeile schreiben möchtest (also als Formel statt im Fliesstext), verwende zwei Dollarzeichen als linke und rechte Begrenzung, also etwa $$\frac{2}{4}$$.
• Indizes bekommt man per _, beispielsweise liefern $x_i$ oder $x_{123}$ als Ergebnis $x_i$ bzw. $x_{123}$. Beachte: Die geschweiften Klammern bei $x_{123}$ sorgen dafür, dass alles innerhalb der geschweiften Klammern als Index ausgegeben wird. Die geschweiften Klammern selbst beeinflussen die Ausgabe nicht.
• Wer einen mathematischen Lehrsatz aufschreiben möchte, verwende \begin{satz} und \end{satz}.
• Eine Summe $\sum_{a=1}^b$ bekommt man per $\sum_{a=1}^b$.
• Es gibt viele weitere mathematische Symbole, etwa \alpha für den griechischen Buchstaben $\alpha$ oder \leq für $\leq$ (lower or equal), etc. Bitte im Internet suchen mit dem Begriff “latex”.

Hier ist ein Beispiel einer Tabelle (r, c und l stehen für “right”/“rechtsbündig”, “center”/“zentriert” und “left”/“linksbündig”; die vertikalen Striche '|' liefern Begrenzungslinien; die Befehle \hline sorgen für “horizontal lines”).

Verändere diese Tabelle etwas (andere Spalten- und Zeilenanzahl), damit du verstehst, wie Tabellen definiert werden.

\begin{tabular}{|r||c|l|}
  \hline
  Zeit  & Montag & Dienstag \\
  \hline
  7:40 & Mathematik & Physik\\
  8:34 & Informatik & Chemie \\
  \hline
\end{tabular}

(Eventuell Literaturverzeichnis erklären!)

Es gibt erstaunlich viele “Packages” für besondere Zwecke in LaTeX, etwa für das Einbinden von Grafiken, das Zeichnen von Figuren, für die Darstellung chemischer Strukturformeln etc.

Zum Beispiel gibt es ein Schach-Paket: Wer es ausprobieren mag, ergänzt im Header der LaTeX-Datei die beiden Zeilen

\usepackage{chessboard}
\usepackage{xskak}

(genauer sind das natürlich zwei Pakete) und in der “document”-Umgebung Zeilen wie

\newgame
\chessboard
\mainline{1. e4 e5 2. Nf3 Nc6 3. Bb5 a6}
\chessboard

Für Grafiken ist das Paket “tikz” beliebt, siehe https://tikz.dev/ für Beispiele. (Ich persönlich binde aber meist mit “asymptote” erstellte Graphiken ein.)