.: latex :.

wissenschaftliche Texte
Seine Stärken kann LaTeX erst richtig bei wissenschaftlichen Texten ausspielen, wo man Inhalts-, Abbildungs-, Literatur-, und Stichwortverzeichnisse benötigt, Querverweise machen und Fußnoten einfügen können muss. Dies alles soll natürlich am besten ohne viel Arbeit geschehen, am besten automatisch.
Na ja, ganz ohne zutun des Benutzers kann es LaTeX zwar noch nicht, aber die Lösung ist meist nur ein Kommando entfernt. Wie Sie im folgenden sehen werden, ist das Anlegen und Erstellen von Verzeichnissen, Querverweisen und Fußnoten erstaunlich schnell und einfach zu bewerkstelligen.

Randnotizen
Um wichtige Sachverhalte die im Fließtext erklärt werden hervorzuheben bieten sich Randnotizen an, die zeigen welches wichtige Thema in dem daneben-stehenden Text angesprochen wird. Mit \marginpar{text} kann man eine Randnotiz erstellen. Die Randnotiz erscheint dann relativ zum Text auf die sie sich beziehen soll. Also z.B. so:
Die Extremwerte einer linearen Funktion lässt sich mit Hilfe \marginpar{Jacobi-Matrix} der Jacobi-Matrix herausfinden...

Bei einspaltigem Text erscheint die Randnotiz auf der rechten Seite (mit \reversemarginpar kann man auf links wechseln), bei mehrspaltigem Text kann man mit einem optionalen Parameter auch Text für die linke Spalte festlegen. Das sieht so aus: \marginpar [linke Notiz] {rechte Notiz}

Mit dem Paket showidx werden auf jeder Seite die mit \index vorgenommenen Eintragungen am Seitenrand wiedergegeben.

verb
Sollen Eingaben so übernommen werden, wie sie eingegeben wurde (also von LaTeX nicht interpretiert werden), so ist \verb: davor zu schreiben. Dies bietet sich an, wenn man in einem Wort LaTeX-spezifische Syntax verwendet, die aber nicht von LaTeX interpretiert und umgewandelt werden soll.
So ergibt \verb:\input:einfach nur den Text \input

Inhaltsverzeichnis
Das Inhaltsverzeichnis kann mit dem Kommando \tableofcontents an jeder beliebigen Stelle in den Text eingefügt werden, normalerweise wird das Inhaltsverzeichnis jedoch am Anfang des Textes oder nach dem Vorwort platziert.
Zur Erstellung des Inhaltsverzeichnisses verarbeitet LaTeX die Datei name.toc. In diese Datei trägt LaTeX automatisch bei jedem Durchlauf mit dem Kommando\tableofcontents alle Informationen für das Inhaltsverzeichnis ein (Kapitel-, Abschnitts- und Teilabschnittsnamen zusammen mit ihren Seitennummern). Diese Vorgehensweise hat jedoch zur Folge, dass LaTeX im ungünstigsten Fall dreimal ausgeführt werden muss, bis das Inhaltsverzeichnis korrekt ist! Beim ersten Mal existiert name.toc noch nicht, es kann also noch kein Inhaltsverzeichnis angelegt werden, LaTeX muss erst alle Informationen für das Inhaltsverzeichnis sammeln. Bei dem zweiten Durchlauf existiert zwar die Datei name.toc, jedoch stimmen nun die Seitennummern des Inhaltsverzeichnisses alle nicht mehr, das Inhaltsverzeichnis beansprucht schließlich auch einige Seiten und diese Seiten wurden beim ersten Durchlauf nicht berücksichtigt. Die Seitenzahlen werden also jetzt aktualisiert. Erst beim dritten Durchlauf stimmen die Seitennnummern im Inhaltsverzeichnis mit den tatsächlichen Seitennummern überein.
In das Inhaltsverzeichnis werden normalerweise die Texte aller \part-, \chapter-, \section-, \subsection- und \subsubsection-Kommandos aufgenommen. Die Anzahl der Gliederungsebenen kann aber mit \setcounter{topdepth}{n} vermindert werden.
Die Formatierung des Inhaltsverzeichnisses erfolgt automatisch. LaTeX wählt dabei passende Schriftgrößen, rückt untergeordnete Einträge ein und füllt den Zeilenfreiraum zwischen dem Eintrag und der Seitennummer mit Punkten.

Querverweise
Querverweise weisen auf eine andere Stelle in dem Dokument, z.B. auf eine Abbildung oder einen anderen Abschnitt. Wer diese Daten nicht von Hand ändern will (eigentlich geht das bei komplexen Dokumenten auch nicht!), der setzt einen Querverweis auf diese Stelle. In diesem Zusammenhang gibt es drei wichtige LaTeX-Befehle: \label{verweis-name}, \ref{verweis-name} und \pageref {verweis-name}
\label kennzeichnet die Stelle, auf den der Querverweis verweisen soll - also z.B. die Abbildung - mit einem Namen; auf diesen Namen kann man dann mit \ref und \pageref zugreifen. \ref gibt die Abschnittsnummer (oder Nummer des Bildes oder der Formel) des Verweises mit dem genannten Namen zurück. \pageref gibt die Seite auf der der Verweis mit dem angegebenen Namen steht zurück.
Wie schon bei dem Inhaltsverzeichnis läuft auch bei den Querverweisen die Verarbeitung durch LaTeX über eine externe Datei; die Datei name.aux. Diese muss erst erstellt werden, daher sind anfangs zwei Durchläufe notwendig bis die Verweise stimmen.

Fußnoten
Fußnoten werden mit \footnote{text} erstellt. LaTeX für daraufhin an dieser Stelle eine hochgestellte Nummer als Fußnote ein und platziert den Fußnotentext an das Ende der laufenden Seite.
Fußnoten werden automatisch durchnummeriert, wobei die Nummerierung bei den Texttypen book und report in jedem Kapitel neu beginnt.
Will man innerhalb des mathematischen Moduses eine Fußnote erstellen, so kann man den oben genannten Befehl nicht nutzen. Man muss auf den Befehl \footnotemark zurückgreifen, muss diesen jedoch noch mit dem Befehl \footnotetext{text} kombinieren. Somit besteht die Definition einer Fußnote im mathematischen Modus aus zwei Befehlen.
Wünscht man eine durchgezogene Linie zwischen dem Text und der Fußnote, so kann man mittels \footnoterule eine Linie erzeugen lassen.

Literaturverzeichnis
Die Verwaltung des Literaturverzeichnisses erfolgt in zwei Schritten: Zuerst muss am Ende des Buchs (eben dort wo das Literaturverzeichnis erscheinen soll) eine Liste mit allen Einträgen erstellt werden. Anschließend kann im gesamten Text auf die Einträge dieses Verzeichnisses verweisen werden.
Der erste Schritt, also die Liste aller verwendeten Literatur, wird so erstellt:
\begin{thebibliography}{n}
\bibitem{marke1} Text
\bibitem{marke2} Text
\end{thebibliography}

Es wird eine Liste mit Einträgen in eckigen Klammern erzeugt. n ist dabei das Maß für LaTeX wie viel Platz für die Kürzel reserviert werden soll. Werden z.B. höchstens 99 Bücher angegeben, so gibt man eine beliebige zweistellige Zahl ein. Werden die Bücher nicht durch Nummern, sondern durch Autorenkürzel identifiziert, so muss analog dazu eine n-stellige Zeichenfolge (z.B. XXX für Autorenkürzel die immer drei Zeichen lang sind) eingegeben werden.
Für Text wird der Titel, der Autor usw. eingetragen. Also z.B. [1] Introduction to Algorithms, Second Edition; Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L., Stein, C.; MIT Press; 2003
Der Text kann dabei beliebig formatiert werden.
Die Verweise auf das Literaturverzeichnis im laufenden Text wird mit \cite{marke} vorgenommen. An dieser Stelle erscheint später der Eintrag, der zu marke1 gehört, in eckigen Klammern.

BibTeX
Das Eingeben der einzelnen Daten ist schon etwas mühsam. Mit BibTeX steht jedoch ein Tool bereit, dass Autoren bei der Erstellung einer Bibliographie hilft. Hier werden die Daten der Bücher nicht in LaTeX eingegeben, sondern in die Datenbank des externen Tools BibTeX. Dabei ist einen festen Schema zu folgen, wonach für die einzelnen Dokumententypen verschiedene erforderlich und optionale Eingaben zu machen sind.
BibTeX untersucht die Datenbank in die man die Daten der Autoren nach einem festen Schema eingegeben hat nach Einträgen die mit \cite ausgewählt wurden. Die Daten werden dann ähnlich wie bei dem Stichwortverzeichnis an LaTeX weitergeleitet und dann eingebunden (bei ersten Erstellen sind mindestens drei Durchläufe erforderlich, bis das Literaturverzeichnis korrekt dargestellt werden kann).

Stichwortverzeichnis
Das Anlegen eines Stichwortverzeichnisses ist etwas kompliziert mit LaTeX. Es sind mehrere Schritte notwendig, bis das Stichwortverzeichnis fertiggestellt ist. Als Erstes müssen Sie das Zusatzpaket makeidx laden und im Vorspann das Kommando \makeindex ausführen. Die Indexeinträge müssen im Text mit dem Kommando \index{[...]} markiert werden. Die Stichworteinträge lassen sich auch zusammenfassen, so wird der überbegriffliche Indexeintrag mit \index{Ober-Eintrag} wie gewohnt markiert, dazugehörige Einträge werden mit \index{Ober-Eintrag!Unter-Eintrag} markiert, also der Obereintrag nochmals genannt und mit einem Ausrufezeichen mit dem Untereintrag verbunden. Sollen Formeln nicht extra erscheinen, sondern an der alphabetisch richtigen Stelle, so muss diesen ein @ vorangestellt werden. Also z.b. \index{Pi@$\pi$}, hier wird unter P einsortiert.
Schließlich muss an der Stelle im Text, an der das Stichwortverzeichnis erscheinen soll, das Kommando \printindex angegeben werden.
Beim ersten Durchlauf von LaTeX wird die Datei name.idx erstellt, in dieser Datei stehen alle Indexeinträge mit dazugehörigen Seiten, auf denen Sie stehen. Diese Datei muss mit dem Programm makeindex bearbeitet werden, makeindex sortiert die Einträge alphabetisch (bzw. Symbole, Zahlen, und dann Klein- und Großbuchstaben alphabetisch) und formatiert sie. Unter Linux reicht der Aufruf des Kommandos makeindex name.idx; der TeXnicCenter startet makeindex automatisch. makeindex erstellt eine .ind-Datei, die sortiert und formatiert ist. Diese Datei wird beim nächsten Durchlauf von LaTeX in ein Stichwortverzeichnis verwandelt wird.
Leider klappt die Unterstützung für deutsche Umlaute nicht. Sollten Sie also deutsche Umlaute in einem Stichwort haben, dann lohnt sich die Bearbeitung der Datei name.idn. Diese enthält die mit LaTeX-Syntax formatierten Einträge. Dort sollten Sie die Einträge an die richtige Stelle rücken und die Datei speichern. Dann sollten Sie LaTeX nochmals ausführen, nun sollte das Stichwortverzeichnis korrekt sortiert sein.
Da es sich um LaTeX-Syntax handelt, kann man auch noch Änderungen in der idn-Datei vornehmen, z.B. Seitenzahlen fett machen, usw.

weitere Verzeichnisse
Manchmal möchte man nicht nur ein Stichwortverzeichnis oder ein Inhaltsverzeichnis haben, sondern auch ein Bilder- oder Tabellenverzeichnis.
Ein Bilderverzeichnis wird durch Angabe des Befehls \listoffigures erzeugt. Ähnlich wie bei dem Stichwortverzeichnis wird eine externe Datei (genauer eine .lof-Datei) erzeugt. Diese kann man auch bearbeiten, da der Befehl beim Aufruf die lof-Datei einliest; dies bedeutet aber auch, dass man die Interpretation des Textes beim ersten Mal mindestens dreimal durchlaufen lassen muss.
Genauso läuft es beim Tabellenverzeichnis. Hier kann mit dem Befehl \listoftables ein Tabellenverzeichnis eingefügt werden; es wird eine lot-Datei erstellt und beim ersten interpretieren, ist es erforderlich den Vorgang dreimal zu wiederholen.

umfangreiche Texte zerteilen
Wenn man ein Buch mit LaTeX schreiben möchte, kann es sehr lohnend sein, den Text auf mehrere Dateien zu verteilen, die bei der Verarbeitung durch LaTeX wieder zusammengesetzt werden.
Es bietet sich an, ein Buch in eine Hauptdatei buch.tex, einer Datei header.tex die die globalen Dokumenteneinstellungen - den Vorspann - enthält, sowie eine Datei pro Kapitel. In der Hauptdatei buch.tex werden die einzelnen Dateien dann mit \input{datei} eingebunden. Die einzelnen Dateien müssen übrigens keinen Vorspann haben und auch nicht mit einer document-Umgebung eingerahmt sein. LaTeX bindet die Dateien da ein, wo sie mit \input{[...]} eingefügt wurden.
Die Erstellung von Verweisen, Inhaltsverzeichnissen und Stichwortverzeichnissen ist ohne Probleme in der Hauptdatei möglich und bezieht die Unterdateien automatisch ein.
Die Zerlegung beschleunigt auch die Arbeit an dem Buch; man hat immer kleinere Dateien zu laden, außerdem kann man die einzelnen Kapitel schneller testen, wenn man nicht benötigte Kapitel temporär mit % ausklammert.
Eine Haupt- und eine Header-Datei könnte z.B. so aussehen:

buch.tex	header.tex
\input{header} \makeindex \begin{document} \tableofcontents \input{Vorwort} \input{kapitel1} \input{kapitel2} \printindex \end{document}	\documentclass{scrbook} \usepackage{ngerman} \usepackage[latin1]{inputenc}

Mathematische Formeln
Die wohl beeindruckenste Fähigkeit ist der unschlagbare Formelsatz von LaTeX. Natürlich profitieren davon nicht nur Mathematiker, sondern auch alle anderen Berufsgruppen, die griechische Buchstaben, Brüche oder sonstige Symbole benötigen, die man nur umständlich in Word findet, oder nicht erzeugen kann.
Mathematische Formeln werden im mathematischen Modus erstellt, diesen mathematischen Modus kann man auf drei verschiedene Weisen aktivieren. Entweder man schreibt die Formel zwischen zwei $-Zeilen, oder man schreibt die Formel zwischen\[ und \] oder drittens, man schreibt die Formel in eine equation-Umgebung. Jede dieser Möglichkeiten hat ihre Berechtigung. Mit der ersten Möglichkeit (zwischen $-Zeilen) kann man die Formel in den Fließtext einbetten, mit der zweiten Möglichkeit (zwischen \[ und \]) kann man sie als eigenständige Formel zentriert, abgesetzt scheiben, bei der dritten Möglichkeit (equation-Umgebung) wird die Formel ebenfalls zentriert, abgesetzt geschrieben und zusätzlich noch nummeriert.
Es ist klar, dass die Darstellung im Fließtext anders aussieht, als wenn die Formel eigenständig, abgesetzt dargestellt wird. Wird die Formel mit den $-Zeilen eingeleitet und beendet, so versucht LaTeX sie möglichst platzsparend zu setzen. Dadurch gehen die Formeln im Text unter.
Wollen Sie, dass die Formeln linksbündig positioniert werden, so lohnt es sich das Paket fleqn einzubinden, soll die Nummerierung ebenfalls linksbündig erfolgen, so lohnt sich die Einbindung des Pakets leqno.
Innerhalb von Formeln wird Text kursiv dargestellt, Funktionsnamen werden jedoch in normaler Schrift dargestellt (LaTeX durchsucht für seinen Funktionenfundus von 33 Funktionen), ist die gewünschte Funktion nicht darunter, oder soll ein anderes Zeichen in normaler Schrift dargestellt werden, so muss man den Text in \mbox{[...]} schreiben.
LaTeX geht mit den Abständen in den Formeln recht sparsam um, wem das nicht gefällt, der kann den Abstand mit folgenden Kommandos vergrößern: \, (kleiner Abstand), \: (mittlerer Abstand) und \; (großer Abstand)

Konstruktion mathematischer Formeln
Folgende mathematische Konstrukte lassen sich mit LaTeX eindrucksvoll setzen:

a^{b}
a_{b}
\frac{a}{b}
\sqrt{a}
\sqrt[n]{a}
\int_{a}^{b}c
\oint_{a}^{b}c
\overline{abc}
\underline{abc}
\stackrel{!}{=}

\sum_{a}^{b}c
\prod_{a}^{b}c
{a \choose b}
\overbrace{abc}^{d}
\underbrace{abc}_{d}

All diese Kommandos können beliebig verschachtelt werden. Normalerweise kümmert sich LaTeX um die skalierung des Textes, wollen Sie nichts desto trotz Einfluss auf die Größe haben, so können Sie dies mit den folgenden Kommandos tun:

\displaystyle	normal
\textstyle	etwas kleiner
\scriptstyle	noch kleiner
\scriptscriptstyle	winzig

Klammern werden direkt mit ( ... ) oder [ ... ] gebildet, geschweifte Klammern in LaTeX werden so gebildet \{ ... \}. Die Vorgehensweise bei den geschweiften Klammern ist wegen ihrer Bedeutung in der LaTeX-Syntax notwendig.
Sollen die Klammern genau so hoch sein wie der Term, so sind die Kommandos \left und \right den eigentliche Klammern voran zu stellen, also so: \left( [...] \right). Diese Vorgehensweise lässt sich auch für Beträge und beliebige andere Konstrukte einsetzten.

Matrizen
Zur Darstellung von Matrizen wird die array-Umgebung verwendet. Allgemein ist die Syntax der Matrix folgendermaßen aufgebaut:
\begin{array}{ccc}
term1 & term2 & term3\\
term4 & term5 & term6\\
term7 & term8 & term9
\end{array}

Die Syntax einer Matrix ist mit der einer Tabelle vergleichbar; auch bei der Matrix wird die Anzahl und die Ausrichtung durch die Angabe des Kürzels für die Ausrichtung definiert, Sprünge zum nächsten Term werden mit & vorgenommen und die Zeile mit \\ beendet.
Die array-Umgebung erzeugt jedoch ungeklammerte Matrizen, sind Klammern erwünscht, so ist vor der Umgebung eine mit \left( zu setzen und mit \right) zu schließen.

Mathematische Sonderzeichen
In der Mathematik wimmelt es nur so von Sonderzeichen, die an allen Ecken und Enden eingesetzt werden. LaTeX kann all diese Sonderzeichen in den Text einbinden, man muss nur das Kürzel kennen, dass das schöne Symbol erzeugt! Folgende wichtige Sonderzeichen werden mit folgenden Befehlen erzeugt: