431 TEX による文書成形

岡野 和巳^{∗}

okano@ece.numazu-ct.ac.jp

1 TEX とは

文書をきれいな形に整形して印刷することをおこなうプログラムを文書清書プログラムと呼ぶ。 AmiPro や Word などは、この 1 種である。

TEX （てふ）は、文書整形プログラムである。元々はスタンフォード大学の Donald E.Knuth 教授が、その著書を電子出版するために開発したものである。 TEX の開発により活版の手間とそのための資金を大幅に減らす事ができるようになった。その特徴として、そのまま製本する事が十分可能な程の文書のレイアウト能力、数式、表などが容易に作成できる。現在理系・文系を問わず学術論文の大半が、 TEX を用いて書かれおり、また TEX を用いて作成された出版物も多数見受けられる。理系の学生にとって、 TEX による文書成形技術の習得はもはや必須であるといっても過言でもない。

本実験では、 TEX の仕組みと基本的な技術を学習し、実際に TEX を用いた文書を作成する能力を身につける事が目的である。

TEX を使うには、最低限、以下のことを知っておく必要がある。

• TEX で文書を作る時のいろいろな約束事： TEX を用いる場合、文書ファイルには、通常の文書内容の中に、清書に関するいろいろな指定（TEX コマンド）を書き込むことになる。その指定の方法を知っておく必要がある。

• TEX の文書ファイルからどうやって、印刷物を作るかを知っておく必要がある。

TEX は、典型的な文書を作るだけなら比較的簡単であるが、実は奥が深いのである。

この指導書について

この指導書では、 TEX の基本的な機能についてしか述べていない。 TEX のより詳細な機能については、各自で参考文献を参照するなどして学習して欲しい。なお、この指導書も TEX を用いて書かれている。基本的な機能に関してはほとんど組み込んだつもりなので是非参考にして欲しい。

∗沼津工業高等専門学校 電子制御工学科助手

2 TEX 文書の作り方

TEX 文書をつくるには、いろいろな約束事がある。しかし、まずは見本ファイルを作っておいてそれをコピーして使うようにすればたいてい十分である。

見本ファイルを図??に示す。なお、このファイルは、 http://moon.denshi.numazu-ct.ac.jp/lecture96/d4/exp/d431/sample1.tex から入手できる。

この見本の本文となっているところから、文章を書けばよい。以下に注意点を示す。

• ファイル名は、 xxx.tex というように、 .tex をつける。

• TEX のコマンドは全て\ではじまる。（Windows では、￥マークで表示される。）

• 文章は適当に改行して入力すればよい。最終的な改行は全て TEX がやってくれる。

• 強制的に改行したい時は、 \\を入れる。

• 段落を作りたいときは、空行を挿入すればよい。

• 節を作りたい時は、 \section{}コマンドを使う。なお、小節は\subsection{}、小

     小節？は \subsubsection{}で作成できる。

• %記号以下は全てコメントになる。

3 TEX 文書のコンパイル

TEX ファイルをつくったら、 TEX にかけてコンパイルする。 Windows を使ってコンパイルする場合には、 WinTeX を用いる。

TEX ファイルをコンパイルすると、 xxx.dvi ファイルというものができる。これが、整形された TEX ファイルである。また、 xxx.aux や xxx.log というファイルもできるが、これらは TEX をかけた時に自動的に作成されるファイルである。

なお、 TEX をかけたときに「？」マークが出てそのまま処理が止まってしまう場合がる。この時はあわてずに、「ｘ」と入力して TEX ファイルを編集し直そう^{1}。

1ここで間違って bibTeX を強制的に終らせてしまうと、 TEX ファイルを編集できなくなってしまうので注意しよう。

[figure]

課題１ sample1.tex をフロッピーディスクにコピーして、 TEX をかけてみよ。

課題２ファイル名を kadai2.tex に変更して、本文を適当に編集して TEX をかけて

みよ。

[figure]

4 主要な TEX コマンド

ここまでで、とりあえず何とか普通の文章は出力できるようになったことだろう。ここでは、それ以外に理系のレポートや論文を書くのに必要な TEX コマンドについていくつか紹介する。

4.1 数式

TEX の利点の一つとして、数式が簡単に記述できることがあげられる。 TEX は、数式の記述を第 1 に考えて作られているために、他のワープロソフトと比べてもその扱いやすさは、群を抜いている。数式が書けるという一点だけでも TEX を使う理由に挙げられる。

4.1.1 数式モード

数式を記述するためには、普段文章を書いているモードを数式モードに切り替えなければならない。この方法はいくつかあるが、その中でよく使われるものを挙げる。なお、詳細はソースコードを参照の事。

例 1 ：式番号を表示する。

[figure]

  \begin{equation}
  div \bf{E} = \frac{\rho}{\epsilon _0}
  \end{equation}

[figure]

結果：

divE = \frac{ρ}{ϵ_{0}}  (1)

例 2 ：式番号を表示しない。

[figure]

\[
\int_S \bf{E} \cdot \bf{dS} = \int_V \rho dV
\]

[figure]

結果：

∫_{S} E · dS = ∫_{V} ρdV

例 3 ：文章中に式をいれる。

[figure]

ここで、 $x^2 + y^2 = r^2$と置く。 \\

[figure]

結果：ここで、 x^{2} + y^{2} = r^{2}と置く。

例 4 ：複数行にわたる式

[figure]

\begin{eqnarray}   % &で区切る。 \nonumber でその行の式番号出さない。
E \cdot 2 \pi r  & = & \lambda / \epsilon _0 \nonumber  \\
E                & = & \frac{\lambda}{2 \pi \epsilon _0 r}
\end{eqnarray}

[figure]

結果：

   E · 2πr = λ/ϵ_{0}
E = \frac{λ}{2πϵ_{0}r}  (2)

4.1.2 数学記号について

数式モードでは、いろいろな記号を出力する事ができる。しかし、それらのコマンドをすべて覚えておく必要はない。よく使う記号は自然と覚えてしまうが、多くのコマンドは参考資料やこの指導書の付録を適時参照すれば十分である。

4.2 箇条書き

箇条書きは、比較的よく使われる。代表的なものとして、以下の 3 つがある。 itemize 単なる箇条書き enumerate 番号付きの箇条書き description ラベル付きの箇条書きちなみにこの例は、以下のように書かれている。 (description の 1 例である。）

[figure]

\begin{description}
\item{itemize} 単なる箇条書き
\item{enumerate} 番号付きの箇条書き
\item{description} ラベル付きの箇条書き
\end{description}

[figure]

itemize を使うと、

• itemize 単なる箇条書き

• enumerate 番号付きの箇条書き

• description ラベル付きの箇条書き enumerate を使うと、

1. itemize 単なる箇条書き

2. enumerate 番号付きの箇条書き

3. description ラベル付きの箇条書きのようになる。それぞれ以下のように指定すればよい。

[figure]

\begin{itemize}
\item{itemize} 単なる箇条書き
\item{enumerate} 番号付きの箇条書き
\item{description} ラベル付きの箇条書き
\end{itemize}
\begin{enumerate}
\item{itemize} 単なる箇条書き
\item{enumerate} 番号付きの箇条書き
\item{description} ラベル付きの箇条書き
\end{enumerate}

[figure]

4.3 文字の種類の変更

文字の大きさは、例えば{\large ちょっとお・お・き・め}のように指定すれば、ちょっとお・お・き・めになる。逆に{\small ちょっとち・い・さ・め}とすると、ちょっとち・い・さ・めになる。大きさの変更には、以下のコマンドがある。

\tiny \scriptsize \footnotesize \small \normalsize \large \Large \LARGE \huge \Huge

書体の変更も同様である。たとえば、 {\bf ゴシック}はゴシックに、 {\it italic}は italic になる。

\rm \em \bf \it など

文字の種類を変更する場合は、サイズ、書体の順で指定する。サイズを先に変更すると、書体は、 roman に戻ってしまう。

4.4 表形式

tabular を用いると、表形式が簡単に作れる。

教官名 E-mail  部屋
森井 morii@ece.numazu-ct.ac.jp  1F
舟田 funada@ece.numazu-ct.ac.jp  2F
長澤 nagasawa@ece.numazu-ct.ac.jp 4F

これを出力するためには、以下のように記述する。なお、このように、最初と終りをそれぞれ\begin,\end で指定するものを環境と呼ぶ。

[figure]

\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|c|}
\hline
教官名 & E-mail & 部屋 \\
\hline
森井 & morii@ece.numazu-ct.ac.jp & 1F\\
舟田 & funada@ece.numazu-ct.ac.jp & 2F\\
長澤 & nagasawa@ece.numazu-ct.ac.jp & 4F\\
\hline
\end{tabular}
\end{center}

[figure]

tabular 環境の引数で、 1 行にいくつのカラムを作るか、カラム間に線を引くかなどを指定する。例えば、この例では{|l|l|c}となっているが、これは、左寄せ (l)、左寄せ (l)、センタリング (c) の 3 つのカラムを作り、その間と両端に線 (|) をひく事を意味している。

tabular の本体では、表の内容について記述する。各カラムは、 &で区切り、各行は\\で区切る。 \\の後に、 \hline を入れると、横線が引かれる。

なお、ここで、 center 環境 (\begin{center} \end{center}) はセンタリングの指定である。

この他に、 tabular でよく使うものに、部分的に横線をひく\cline や、いくつかのカラムをまとめて 1 つのカラムとする\multicolumn などがある。以下に例を示す。

教官名部屋
森井Ｄ科棟 1 階 南
岡野 1 階 中
[figure]

\begin{center}
\begin{tabular}{|c|ccc|}
\hline
教官名 &  \multicolumn{3}{c|}{部屋} \\
\hline

森井 & Ｄ科棟 & 1 階 &南\\

\cline{1-1} \cline{3-4}
岡野 &  & 1 階 &中\\
\hline
\end{tabular}
\end{center}

[figure]

4.5 図表

図表は、本文とは別に作られ、最終的な出力では適当な位置に挿入されるものである。これらはそれぞれ、 table 環境、 figure 環境を用いて記述する。 table 環境の記述例を示そう。

[figure]

\begin{table}
\caption{教官 E-Mail アドレス}
\label{table:email}
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|c|}
\hline
教官名 & E-mail & 部屋 \\
\hline
森井 & morii@ece.numazu-ct.ac.jp & 1F\\
舟田 & funada@ece.numazu-ct.ac.jp & 2F\\
長澤 & nagasawa@ece.numazu-ct.ac.jp & 4F\\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{table}

[figure]

このような記述により、表が作成され、本文の適当な位置に挿入される (次ページ）。本文中で、表を参照する場合は、表\ref{table:email}とすればよい。表??のように通

し番号が出力される。ただし、このためには TEX を 2 回書ける必要がある。なお、この例の table:email はラベルと呼ばれ、自分で好きなように設定できる。

figure 環境もほとんど同様であるが、図の位置決めや図のフォーマットなどがかなりややこしいのでここでは省略する。

次の例は Windows Meta file で図を書いた例である。

表 1: 教官 E-Mail アドレス

教官名 E-mail  部屋
森井 morii@ece.numazu-ct.ac.jp  1F
舟田 funada@ece.numazu-ct.ac.jp  2F
長澤 nagasawa@ece.numazu-ct.ac.jp 4F
[figure]

\begin{center}
\begin{figure}
\vspace*{80pt}
\hspace{0mm} \special{wmffile = park.wmf vsize=100 hsize=100}
\end{figure}
\end{center}

[figure]

5 課題

実験中に配るプリントを、 TEX でかけ。詳細は、実験中に説明する。

[figure]

\documentstyle[12pt,a4j]{jarticle}
\title{タイトル}

\author{岡野和巳\\沼津工業高等専門学校 電子制御工学科\\

(okano@ece.numazu-ct.ac.jp)}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle %タイトルを作ります。

%本文はここからです。なお、 % でコメント。

本文のはじまりはじまり \section{節の標題はここに書きます。 } 第 1 章の本文

\subsection{小節}

第 1.1 節の本文

\subsubsection{小小節}

第 1.1.1 節の本文。

\section{第２節}

第 2 節の本文。

\section*{番号なし節}

番号なしの節はこう書きます。 \\

脚注は、こう\footnote{こんな感じで下に出力されます。 }します。

\end{document}

[figure]

図 1: TEX 文書の見本 11