Schreiben von Texten mit wissenschaftlichen Inhalt

mit TEX / LATEX

Prof. Dr. L. Spieß

nach Vorlagen / Vorträgen von Günther Partosch – Mai 2003 und

Jan Rudl – März 2007 – Chemnitzer Linux Tage

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Deshalb sollte man auf TeX/LaTeX umsteigen

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Typografie• Regeln zum Buchsatz, Schreiben wissenschaftlicher Arbeiten, aber

nur „Buchstabenbehandlung“

• Marion Neubauer: Feinheiten bei wissenschaftlichen Publikationen, Mikrotypographie-Regeln, Teil I und Teil IIhttp://www.dante.de/tex/Dokumente/dtk-neubauer-Teil1.pdfhttp://www.dante.de/tex/Dokumente/NeubauerII.pdf

• Christoph Bier: typokurz – Einige wichtige typografische Regelnhttp://zvisionwelt.files.wordpress.com/2012/01/typokurz.pdf

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Anmerkungen zur Geschichte• ab 1977 von Donald E. Knuth an der Stanford University

entwickelt• Entwicklung 1985 abgeschlossen; seit dem nur noch

Fehlerkorrekturen• Anlass: Neuauflage zu ,,The Art of Computer Programming “, Band 1

konnte nicht mehr in gewohnter Weise in Blei gesetzt werden; insbesondere Schwierigkeiten bei mathematischen Formeln

• 1977 verlegte Knuth seine Forschungsaktivitäten auf— computer based typesetting— how to implement typographical knowledge in a computer system— digit ized font descript ions

• Ergebnis dieser Arbeiten: u. a. TEX und METAFONT• METAFONT: Entwurf/Entwicklung/Testen von

Zeichen/Zeichensätzen für den Einsatz auf modernen Satzgeräten• Nebenergebnis: 5-bändiges Werk über ,,Computer & Typography “

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Ein bischen Geschichte• 1977: Beginn der Entwicklung von TeX durch

Donald E. Knuth (Stanford University, USA) Ziel: „Bücher mit schönem Layout“ Problem: Komplizierte Benutzung...

• 1984: Leslie Lamport (früher DEC, jetzt Microsoft) veröffentlicht Makros und Hilfsprogramme zum einfachen Umgang mit TeX => LaTeX

• 1985: Stabile Version LaTeX 2.09

• in den folgenden Jahren Entwicklung verschiedener Dialekte (z.B. AMS-TeX bzw. AMS-LaTeX)

• 1994: Erneute Standardisierung: LaTeX2e• seit 1989: Projekt LaTeX3 (bisher unvollendet)• deutsches Layout – Marcus Kohm koma-script

Donald E. Knuth(Quelle: Persönliche Homepage)

Leslie Lamport(Quelle: Persönliche Homepage)

"I hope to die before I have to use Microsoft Word.", Donald E. Knuth, 02-Oct-2001 in Tübingen.

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Suchen

Abbruch

Vorherige

N¨achste

Letzte

• TEX ist ein Programm• TEX ist eine Programmiersprache (insbesondere mit Makros)

• TEX ist ein System von Programmen

Zur Bezeichnung

• Aussprache: wie in τ εχ (griech.) ≡ Kunst, Technik• Schreibweise: TEX, ersatzweise TeX es gibt das TEX-Makro \TeX TEX• analog:

plain\TeX plainTEX

\AmSTeX AM S-TEX\LaTeX LATEX\LaTeXe LATEX 2ε

• plainTEX,

AM S-TEX, LATEX, LATEX2ε, ConTEXt sind umfangreiche Makro-Pakete (quasi: Unterprogrammsammlungen)

Was ist TEX?

Was ist TEX?

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Zwei Grundkonzepte

„MS Word“: • Layout des Textes wird interaktiv gestaltet.• WYSIWYG – What you see is what you get,

d.h. Bildschirmansicht = Druckansicht• „Schreibmaschinenersatz“

• Wie eine „Programmiersprache“:Layout wird in einer „Quelldatei“ mit Hilfebestimmter Formatierungsbefehle (z.B.\begin{center} normaler Text \end{center} ) festgelegt.

• Quelltext wird durch den „LaTeX-Compiler“in eine betracht- und druckbare Form übersetzt.

• Ersatz für Layoutdesign, Schriftsatz und Buchdruck

• Versuch, WYSIWYG und TeX zu verbinden, nicht mehr vollständig kompatibel zu TeX – ich rate derzeit davon ab

TeX; LaTeX:

LyX

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Bemerkung zum Buchsatz / Artikelsatz• ein guter Drucksatz eines wissenschaftlichen Textes als auch Buchtext

ist allgemein durch Kompaktheit !! ausgezeichnet (Fettdruck ist ein Vauxpax bei Setzern, deshalb Kennzeichnung von Hervorhebungen durch kursive Schriften )

• der Text einer Seite sollte nicht zu viele leere, weiße Stellen aufweisen

• Gleichmäßigkeit der Seitenfüllung

• eine Buchdoppelseite sollte trotz Absätzen eine gleiche Zeilengrundlinie haben! Bei Verwendung von Formeln nicht einhaltbar, aber letzte Zeile einer Seite immer bis unten gefüllt

• Vermeidung von „Schusterjungen“ (neuer Absatz mit Einrückung auf letzter Zeile der Seite) und „Hurenkindern“ (auf neuer Seite nur eine Zeile des letzten Absatzes)

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Typografieregeln• Satzspiegel oder Schriftspiegel Nutzfläche auf Seite einer Werkes

(Buch, Zeitschrift, andere Druckwerke)• lebende Kolumnentitel und Fussnoten gehören zum Satzspiegel• Seitenzahl nicht!!!• Kunst beim Satz ist die Gestaltung der Seite in einer Form, so dass

sie dem Betrachter harmonisch erscheint• Maße des Goldenen Schnittes und zugehörigen Zahlen der

Fibonacci-Folge verwendet• Goldener Schnitt: Verhältnis des Ganzen zu seinem größeren Teil

(auch Major genannt) dem Verhältnis des größeren zum kleineren Teil (dem Minor) entspricht

• Fibonacci-Folge: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, …Die jeweils nächste Zahl in dieser Folge erhält man als Summe der beiden vorangehenden

a b aa b

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wichtige Vorbemerkung zur Dateistruktur - PDFLaTeX• in Datei- und Ordnernamen keine

- Leerzeichen, Sonderzeichen, Umlaute verwenden- Leerzeichen kann man mit Unterstrich _ schreiben!

• das *.tex Hauptfile ist im Hauptordner• alle weiteren *.tex files einer Arbeit sollten in diesem Ordner sein• jedes Kapitel ein eigenes *.tex File• Bilder, Diagramme in Vektorform verwenden, *.cdr, *.opj, *.wmf, *.emf …• Bilder, Diagramme sollte man in unterschiedlichen Ordner mit

unterschiedlichen Endungen platzieren* Ordner Sourcefile der Bilder, z.B. *.cdr, *.opj, *.xls ….* Ordner EPS der Bilder von Sourcefile in eps gewandelte Bilder* Ordner PDF der Bilder von EPS in PDF gewandelte Bilder, dies sind keine Bilder mit Seitengröße, sondern nur das Bild

• Zugang pdf/bild1.pdf• wenn man mehrere Arbeiten mit einer Literatursammlung/ -verwaltung

schreiben möchte, einen Ordner literatur auf der selben Ebene wie *.tex Hauptfile einrichtenZugang über ../literatur/lit.bib

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Das Programm TEX• TEX ist kein Textverarbeitungsprogramm

• TEX ist ein Satzprogramm.

Ablauf aus Benutzersicht:

Bildschirm

↑

.tex TEX .dvi/.pdf

↑ ↓ ↓

Befehle .log Drucker

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Ablauf aus eher technischer Sicht:

.tex↓

Metriken

TEX .log

↓.dvi/.p

df↓

Fonts

Treiber

↓Bildschir

m

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Voraussetzungen• TeX – Programm (TeTeX; (MikTeX); …. –plattformunabhängig, Gnu-

Lizenz – www.dante.de – Comprehensive TeX-Archiv CTAN

• ASCII-Editor (TeXMaker; Winedit; TeXNiccenter; Emacs; TexWorks …..)

• DVI-Compiler (Bestandteil der TeX-Installation)

• Ghostscript – Anzeigeprogramm für eps-Dateien und Wandlungsprogramm eps in pdf

• bei Nutzung von pdftex wird aus tex-Datei sofort pdf-Datei erzeugt (Acrobat-Reader zum Ansehen notwendig)

• JabRef – Programm zum Verwalten von Literatur und Export der für Literaturverzeichnis notwendigen bib Datei

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Arbeitsschritte mit LaTeX

dvips file.dvi

Konvertierung dvi => Postscript

file.tex file.dvi file.ps

edit file.tex notepad file.tex yap file.dvi file.ps

Kommandozeile (Eingabeaufforderung):

latex file.tex

LaTeX-CompilerQuelltext (mit Texteditor erstellen)

Ausgabedatei im dvi-Format

Ausgabedatei im Postscript- Format

Bei korrekter Installation erfolgt automatischer Aufruf von Ghostview (GSview)

file.pdfpdflatex file.tex

pdfLaTeX-Compiler

Ausgabedateiim pdf (portabledocument format)

Bei korrekter Installation erfolgt automatischer Aufruf des Adobe Acrobat Reader

file.pdf

Konvertierung ps => pdf über GhostviewAcrobat Destiller

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Grundstruktur einer LaTeX-Datei

\documentclass{article}

\begin{document}

Hallo Welt!

\end{document}

zum globalen Layout erfolgen.Alles zwischen \begin{document}und \end{document} ist derTextteil. Hier steht der „normale“ Text.

Dabei gibt Typ den Dokumenttyp an, der das globale Layout definiert, zum Beispielarticle report book

- für kleine bis mittelgroße Dokumente- für mittelgroße bis große Dokumente- für komplette Bücher

Alles zwischen \documentclass{…}und \begin{document} ist derVorspann. Hier können weitere Angaben

Der Dokumenttyp beeinflusstu.a. die Gliederungseinheiten (Kapitel oder Abschnitt), die Formelnummerierung sowie ein- oder doppelseitigen Druck.

\documentclass{Typ}Der erste Befehl jeder LaTeX(2e)-Datei ist immer

in einem Dokument kann man nur eine Dokumentklasse verwenden – wechseln

geht nicht – ist auch Satzstilbruch!

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• Sonderzeichen:„Erlaubt“:

. : ; , ? ! ( ) [ ] + - * / = @

Steuerzeichen:

$(mit spezieller Bedeutung)

& % # _ { } ~ ^ \

stattdessen: \$ \& \% \# \_ \{ \} \textasciitilde\textasciicircum\textbackslash

vorerst keine Umlaute (ä, ö, ü, ß, Ä, Ö, Ü)!vorerst keine Akzente (á, ê)!

• Ziffern: 0…9• Buchstaben: a…z A…

Z

Textteil: Welche Zeichen dürfen verwendet werden?

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Wie schreibt man Umlaute? (1)

1. Methode

ä\"a

ö\"o

ü ß Ä\"u {\ss}

\"A

Ö\"O

Ü\"U

• funktioniert immer, aber nur für fremdsprachige Texte sinnvoll

2. MethodeVorspann:

\documentclass{article}\usepackage{ngerman}

…

• für deutschsprachige Texte sinnvoll

Aktivierung von Layout-Einstel- lungen für deutschsprachige Texte (neue Rechtschreibung)Alte Rechtschreibung:\usepackage{german}

ä ö ü ß Ä Ö Ü"a "o "u "s "A "O "U

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Wie schreibt man Umlaute? (2)

Problem der ersten beiden Methoden:Rechtschreibprüfung (in komfortable Editoren integriert) funktioniert

nicht3. Methode

\documentclass{article}\usepackage{ngerman}\usepackage[latin1,ansinew]{inputenc}

…• Umlaute können „hart“ in den Text geschrieben werden• Funktioniert so unter Windows und den meisten Unix-Systemen

Einige Linux-Varianten: DOS:Macintosh:

\usepackage[utf8]{inputenc}\usepackage[cp437de]{inputenc}\usepackage[applemac]{inputenc}

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Automatische Erzeugung von Wortabständen und Zeilenumbrüchen durch LaTeX, d.h. keine Beeinflussung

- der Wortabstände durch Leerzeichen- der Zeilenumbrüche durch Zeilenumbrüche (ohne Leerzeilen)

im Quelltext.

\documentclass{article}\usepackage{ngerman}\begin{document}Dies ist ein Satz.\end{document}

\documentclass{article}\usepackage{ngerman}\begin{document}Dies

ist ein Satz.

\end{document}

Beispiel: Dies ist ein Satz.

Wortabstände und Zeilenumbrüche

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Zeilenumbrüche und Absätze

• Erzwingen eines Zeilenumbruchs: \\ (Doppel-Backslash)\begin{document} Dies \\ ist \\ ein Satz. \end{document}

Zeilenumbruch mit Randausgleich: \linebreak

• Erzeugen eines Absatzes: Leerzeile(n) im Quelltext- Keine Beeinflussung des Zwischenraums

durch Anzahl der Leerzeilen im Quelltext

• Empfehlung: Absätze bevorzugen- Bessere Übersichtlichkeit des Quelltextes- Bessere Layout-Optimierung durch den LaTeX-

Compiler

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Blocksatz zentriert linksbündig rechtsbündig

Standard in LaTeX

\begin{center}…\end{center}

\begin{flushleft}…\end{flushleft}

\begin{flushright}…\end{flushright}

Dies ist ein Beispiel für einen Text in Blocksatz.

Dies ist ein Beispiel für einen

zentrierten Text.

Dies ist ein Beispiel für einen linksbündigen Text.

Dies ist ein Beispiel für einenrechtsbündigen Text.

Absatzausrichtung

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Einfache Aufzählung

\begin{itemize}\item Stufe 1

\begin{itemize}\item Stufe 2

\begin{itemize}\item Stufe 3\item Nochmal Stufe 3\end{itemize}

\item Nochmal Stufe 2\end{itemize}

\item Nochmal Stufe 1\end{itemize}

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Das Aussehen eines einzelnen Zeichens ist bestimmt durch

• die Schriftart (z.B. Roman, Bold, Italic)

• die Schriftgröße (klein, normal, groß)

• die Schriftfarbe (rot, grün, blau)

• die Möglichkeit der Unterstreichung (Unterstreichung ist zu vermeiden!!!)

Zeichenformatierung

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Standardschriftarten

\sl

\sc

\sf \tt

4 Schriftformen:

\upshape

\itshape

\slshape

\scshape

3 Schriftfamilien: \rmfamily \sffamily \ttfamily

2 Schriftstärken: \mdseries\bfseries

(medium)(bold)

Für kurze Abschnitte:\textbf{Text}\textit{Text}

usw.

\rm\bf\it

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Übersicht Schriftgrößen

Absatzübergreifend: Ohne geschweifte Klammern!

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\documentclass{article} \usepackage{ngerman}

\usepackage{xcolor}\begin{document}\textcolor{red}{Roter Text}

% Weitere vordefinierte Farben: cyan, white, yellow\end{document}

• \textcolor{Farbe}{…} (Innerhalb von Absätzen)

% Nicht vergessen!

\textcolor{green}{Gr"uner Text}\textcolor{blue}{Dunkelblauer Text}\textcolor{black}{Schwarzer Text}\textcolor{magenta}{Magentafarbener Text}

• \color{Farbe} (Absatzübergreifend)• {\color{Farbe} …} (Innerhalb von Absätzen)

Zeichenformatierung: Schriftfarbe

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\underline{Unterstrichener Text}• Der LaTeX-Befehlermöglicht keine Zeilenumbrüche!

...\usepackage{soul}\begin{document}...\ul{Unterstrichener Text}...

Vorspann!

Unterstreichen möglichst

vermeiden!

• Alternative:

Zeichenformatierung: Unterstreichen

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\documentclass{article}\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\usepackage{ngerman}

Eine quadratische Gleichung der Form $x^{2} + px + q = 0$besitzt f"ur $D := \frac{p^{2}}{4}-q > 0$ die reellen L"osungen\begin{equation}x_{1,2} = -\frac{p}{2} \pm \sqrt{D}\end{equation}\end{document}

Mathematische Formeln: Ein erstes Beispiel

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\usepackage{amsmath} empfehlenswert, aber nicht zwingend erforderlich (AMS – American Mathematical Society)

– Zugriff auf viele nützliche Zusatzbefehle– wird im Folgenden vorausgesetzt!

für Formeln: für normalen Text:MathemodusTextmodusAbgesetzt

e Formeln

Formeln im„fließenden Text“

Mathematische Formeln: Grundlagen

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Verweise auf Formeln

\begin{equation}f(x) := a x^{b}\end{equation}Die durch definierte Funktion $f$ hei"stCobb-Douglas-Produktionsfunktion.

• \label{MarkName}: Setzen (unsichtbarer) Markierungen,MarkName frei wählbar

• \ref{MarkName}: Bezugnahme auf Markierung MarkName

\label{CDF}

(\ref{CDF})

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Griechische Buchstaben

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Mathemodus: Sonderschriftarten

• „Ralph Smith‘s formal script“:

• „Fraktur“:

• „Double Stroke“: \usepackage{dsfont} \mathds{…}

\mathrsfs{…}\DeclareSymbolFont{rsfs}{U}{rsfs}{m}{n}\DeclareSymbolFontAlphabet{\mathrsfs}{rsfs}

\usepackage{amssymb} \mathfrak{…}

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• \usepackage{amssymb} im VorspannMathematische Symbole (Auswahl)

entspricht (= mit „Dach“) $\hat{=}$ oder \corresponds mit Paket mathabx

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Brüche und Wurzeln

\frac{1}{2} \frac{x^2}{x^2+1} e^{\frac{x}{\sigma^2}}

\sqrt{x} \sqrt[4]{x^2+1} \sqrt{1+\sqrt{\frac{\xi}{\nu}}}!

„fraction“

„squareroot“

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\sum\limits_{i=1}^{n} i\limits: Grenzen oben und unten

(Standard für abgesetzte Formeln)

• Analog bei Produkten (\prod), Integralen (\int), Vereinigungen (\bigcup) und Durchschnitten (\bigcap):

\prod\limits_{k=1}^n \sin k

\int\nolimits_{-\infty}^{\infty} f(x) \mathrm{d} x

\bigcup\nolimits_{i=1}^n A_i

\bigcap\limits_{i \in I} B_i

\nolimits: Grenzen neben dem Zeichen(Standard für Formeln im fließenden Text)

\sum\nolimits_{k=0}^{\infty} k^{-2}

Summen, Produkte, Integrale, Vereinigung, Durchschnitt

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Dokumentgliederung

\documentclass[a4paper]{article}\usepackage{ngerman}\parindent0cm\begin{document}\section{Abschnitt}\subsection{Unterabschnitt}\subsubsection{Unterunterabschnitt}\subsection{N"achster Unterabschnitt}\section{N"achster Abschnitt}\end{document}

für Dokumenttyp „article“

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\documentclass[a4paper]{article}\usepackage{ngerman}

\begin{document}

Bei Dateinamen ohne Endung wird nach plot.eps (bei LaTeX) bzw. nach plot.pdf, plot.jpg oder plot.tif (bei pdfLaTeX) gesucht.

\end{document}

\includegraphics[height=10cm,angle=-90]{plot}

\ifpdf\includegraphics[height=10cm,angle=90]{bild.jpg}\fi

\usepackage{ifpdf} % Zur Markierung von% ausschliesslich fuer LaTeX% bzw. pdfLaTeX bestimmten%

\usepackage{graphicx}

Abschnitten

Einbinden externer Grafiken: Beispiel

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Tabellen

linksbündige Spalte zentrierte Spalte rechtsbündige Spalte

\begin{tabular}{lcr}Verteilung & Bezeichnung & Mittelwert \\Normalverteilung & $\mathrm{N} (\mu, \sigma^2)$ & $\mu$\\\end{tabular}

Spaltentrennzeichen

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Inhaltsverzeichnis

• erzeugt an der Stelle seines Auftretens automatisch ein Inhaltsverzeichnis

• Quelltext muss mindestens zweimal mit LaTeX kompiliert werden(Beim ersten Mal werden die benötigten Informationen „gesammelt“,beim zweiten Mal eingefügt. Verschieben sich durch das Inhaltsverzeichnis die Seitenzahlen, muss sogar dreimal kompiliert werden!)

\tableofcontents

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Literaturverzeichnis

„Mustermarke“, bestimmt die maximale Breite der erzeugten Marken

Kürzel, mit dessen Hilfe im Text auf die Literatur Bezug genom- men werden kann, z.B.\cite{Kop00}

\end{thebibliography}

f und l nicht zusammenhängend („fl“, Ligatur)

\begin{thebibliography}{99}\bibitem{Kop00} \textit{Helmut Kopka,}

\LaTeX, Einf"uhrung Band 1,3. Auf\/lage 2000

\bibitem{Lam95} \textit{Leslie Lamport,} Das \LaTeX-Handbuch,3. Auf\/lage 1995

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Wie findet man die Symbolnamen?

• Erraten (englische Bezeichnungen, „LaTeX-Logik“)• Einschlägige Literatur (siehe letzte Seite)• Online: „The Comprehensive LaTeX Symbol List“

http://www.ctan.org/tex-archive/info/symbols/comprehensive/

• Entwicklungsumgebungen für LaTeX (hier z.B. „WinEdt“):