KaTeX 数学公式测试

测试目的

本文只用于验证 Daybook 对 KaTeX 的渲染能力,不承担数学教程功能。示例按“基础公式 → 对齐环境 → 常用符号”排列,便于在修改主题或构建流程后逐段回归。

使用方法

  1. 修改主题或 Markdown 渲染器后重新构建站点;
  2. 依次检查下方每个示例是否显示为公式,而不是原始 LaTeX 文本;
  3. 重点确认 align、矩阵、上下标、希腊字母和长公式在移动端不会溢出。

示例集合

KaTeX 是一个跨浏览器的 JavaScript 库,可在网页浏览器中渲染数学公式。其设计以快速和易用为核心,最初由可汗学院开发,后成为 GitHub 上最热门的五大项目之一。

群论

Burnside 引理,有时也称为 Burnside 计数定理、Cauchy-Frobenius 引理或轨道计数定理。

设 \(\wedge\) 是有限群 \(G\) 在有限集合 \(X\) 上的群作用。那么作用的轨道数 \(t\) 由下面的公式给出。

$$ t=\frac{1}{|G|}\sum_{g\in G}|\text{Fix}(g)| $$

对于每个整数 \(n\ge2\),商群 \(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}\) 是由 \(1+n\mathbb{Z}\) 生成的循环群,因此 \(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}\cong\mathbb{Z}_n\)。

商群 \(\mathbb{R}/\mathbb{Z}\) 同构于 \(([0,1),+_1)\),即区间 \([0,1)\) 上以 1 为模的实数加法群。

同构定理。设 \(\phi\colon(G,\circ)\to(H,*)\) 是一个同态。那么函数

$$ \begin{aligned} f\colon G/\text{Ker}(\phi)&\to\text{Im}(\phi)\\ x\text{Ker}(\phi)&\mapsto\phi(x) \end{aligned} $$

是一个同构,因此

$$ G/\text{Ker}(\phi)\cong \text{Im}(\phi) $$

泰勒定理

设函数 \(f\) 在包含点 \(a\) 和 \(x\) 的开区间上 \((n+1)\) 次可微。那么

$$ f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+\cdots+\frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n+R_n(x) $$

其中

$$ R_n(x)=\frac{f^{(n+1)}(c)}{(n+1)!}(x-a)^{n+1}, $$

对于 \(a\) 和 \(x\) 之间的某个 \(c\)。

\(\KaTeX\) 没有右对齐选项,因此使用额外的对齐列来显示方程编号。它们通过 mkern 间距(默认为 \mkern100mu)被推到右侧。align 和 align* 环境都可以使用,\tag 和 \notag 也可以使用。

Align 环境

$$ \begin{align} \frac{\pi}{4n^2} &= \frac{4^n(n!)^2}{2n^2(2n)!}n(2n-1)J_{n-1}-\frac{4^n(n!)^2}{2n^2(2n)!}2n^2J_n \tag{1} \\ &= \frac{4^n}{4(2n)!}\left(\frac{n!}{n}\right)^22n(2n-1)J_{n-1}-\frac{4^n(n!)^2}{(2n)!}J_n \tag{$\ddagger$} \\ &= \frac{4^{n-1}((n-1)!)^2}{(2n-2)!}J_{n-1}-\frac{4^n(n!)^2}{(2n)!}J_n \tag{2} \end{align} $$

Align* 环境

$$ \begin{align} \frac{4^N(N!)^2}{(2N)!}J_N &\leq \frac{4^N(N!)^2}{(2N)!}\frac{\pi^2}{4}\frac{1}{2n+2}I_{2N} \tag{*} \\ &= \frac{\pi^2}{8(N+1)}\frac{4^N(N!)^2}{(2N)!}I_{2N} \\ &= \frac{\pi^2}{8(N+1)}\frac{\pi}{2} \tag{**} \\ &= \frac{\pi^3}{16(N+1)} \\ \frac{x}{\sin x} &\leq \frac{\pi}{2} \tag{3} \\ \text{所以} \qquad\qquad x &\leq \frac{\pi}{2}\sin x \tag{4} \end{align} $$

级数求和

$$ \begin{align*} \sum_{i=1}^{k+1}i &= \left(\sum_{i=1}^{k}i\right) +(k+1) \tag{1} \\ &= \frac{k(k+1)}{2}+k+1 \tag{2} \\ &= \frac{k(k+1)+2(k+1)}{2} \tag{3} \\ &= \frac{(k+1)(k+2)}{2} \tag{4} \\ &= \frac{(k+1)((k+1)+1)}{2} \tag{5} \end{align*} $$

乘积符号

$$ 1 + \frac{q^2}{(1-q)}+\frac{q^6}{(1-q)(1-q^2)}+\cdots = \prod_{j=0}^{\infty}\frac{1}{(1-q^{5j+2})(1-q^{5j+3})}, \text{ 对于 }\lvert q\rvert < 1. $$

叉积

$$ \mathbf{V}_1 \times \mathbf{V}_2 = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\[1ex] \frac{\partial X}{\partial u} & \frac{\partial Y}{\partial u} & 0 \\[2.5ex] \frac{\partial X}{\partial v} & \frac{\partial Y}{\partial v} & 0 \end{vmatrix} $$

麦克斯韦方程组

$$ \begin{align*} \nabla \times \vec{\mathbf{B}} -\, \frac1c\, \frac{\partial\vec{\mathbf{E}}}{\partial t} &= \frac{4\pi}{c}\vec{\mathbf{j}} \\ \nabla \cdot \vec{\mathbf{E}} &= 4 \pi \rho \\ \nabla \times \vec{\mathbf{E}}\, +\, \frac1c\, \frac{\partial\vec{\mathbf{B}}}{\partial t} &= \vec{\mathbf{0}} \\ \nabla \cdot \vec{\mathbf{B}} &= 0 \end{align*} $$

希腊字母

$$ \begin{align*} &\Gamma\ \Delta\ \Theta\ \Lambda\ \Xi\ \Pi\ \Sigma\ \Upsilon\ \Phi\ \Psi\ \Omega\\ &\alpha\ \beta\ \gamma\ \delta\ \epsilon\ \zeta\ \eta\ \theta\ \iota\ \kappa\ \lambda\ \mu\ \nu\ \xi\ \omicron\ \pi\ \rho\ \sigma\ \tau\ \upsilon\ \phi\ \chi\ \psi\ \omega\ \varepsilon\ \vartheta\ \varpi\ \varrho\ \varsigma\ \varphi \end{align*} $$

箭头符号

$$ \begin{align*} &\gets\ \to\ \leftarrow\ \rightarrow\ \uparrow\ \Uparrow\ \downarrow\ \Downarrow\ \updownarrow\ \Updownarrow\\ &\Leftarrow\ \Rightarrow\ \leftrightarrow\ \Leftrightarrow\ \mapsto\ \hookleftarrow\\ &\leftharpoonup\ \leftharpoondown\ \rightleftharpoons\ \longleftarrow\ \Longleftarrow\ \longrightarrow\\ &\Longrightarrow\ \longleftrightarrow\ \Longleftrightarrow\ \longmapsto\ \hookrightarrow\ \rightharpoonup\\ &\rightharpoondown\ \leadsto\ \nearrow\ \searrow\ \swarrow\ \nwarrow \end{align*} $$

符号

$$ \begin{align*} &\surd\ \barwedge\ \veebar\ \odot\ \oplus\ \otimes\ \oslash\ \circledcirc\ \boxdot\ \bigtriangleup\\ &\bigtriangledown\ \dagger\ \diamond\ \star\ \triangleleft\ \triangleright\ \angle\ \infty\ \prime\ \triangle \end{align*} $$

示例取自 KaTeX Live Demo

验收结论

本页通过时,行内公式和独立公式均应正常渲染,align 环境保持对齐,长公式在窄屏不会遮挡正文。外部媒体示例失败时,也不应影响公式区域布局。