行列と行列式をTeXで書く方法

TeXで行列を書くにはarrayというコマンドを使う。

LaTeX入力

\[
\left(
\begin{array}{cc}
1 & 2 \\
3 & 4
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ \left( \begin{array}{cc} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{array} \right) \]

arrayコマンドの次にある{cc}は行列の文字のスタイルを決めている。cはセンターの頭文字で、行列の中の文字を真ん中寄せにする。右寄せにしたいときはr(rightの頭文字)、左寄せにしたいときはl(leftの頭文字)を使う。

行を変えるときは必ず改行し、列を変えるときは必ず&をはさむ。一つでもタイプミスがあるとエラーになる。

右寄せと左寄せの例

arrayコマンドの次の中括弧の中身に注目。

LaTeX入力

\[
\left(
\begin{array}{rr}
11111 & 2 \\
3 & 44444
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ \left( \begin{array}{rr} 11111 & 2 \\ 3 & 44444 \end{array} \right) \]

LaTeX入力

\[
\left(
\begin{array}{ll}
11111 & 2 \\
3 & 44444
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ \left( \begin{array}{ll} 11111 & 2 \\ 3 & 44444 \end{array} \right) \]

arrayのスタイルを決める中括弧の中身の数

細かいルールだが、行列のスタイルを決める中括弧{cc}は中身が二つある。これは行列が $(2,\ 2)$ 行列だからである。{ccc}とすれば行列は $(3,\ 3)$ 行列になる。

また{cc}の場合、一列目を真ん中寄せ、二列目を真ん中寄せになるが、例えば{cr}であれば、一列目を真ん中寄せ、二列目を右寄せにできる。このようにarrayコマンドは各列ごとにスタイルを決められる。

LaTeX入力

\[
\left(
\begin{array}{crl}
1111111 & 222 & 3 \\
1 & 2222222 & 333 \\
111 & 2 & 3333333
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ \left( \begin{array}{crl} 1111111 & 222 & 3 \\ 1 & 2222222 & 333 \\ 111 & 2 & 3333333 \end{array} \right) \]

行列をイコールでつなぐ

LaTeX入力

\[
A=\left(
\begin{array}{cc}
1 & 2 \\
3 & 4
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ A=\left( \begin{array}{cc} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{array} \right) \]

$(m,\ n)$ 行列をTeXで書く

ドット(三点リーダー)の記号を使うと $(m,\ n)$ 行列を書くことができる。

LaTeX入力

\[
A=\left(
\begin{array}{cccc}
a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n}\\
a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn}
\end{array}
\right)
\]

LaTeX出力

\[ A=\left( \begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n}\\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \end{array} \right) \]

行列としてはarrayで四行四列を設定する。ドットは横並びのドット、縦並びのドット、斜めに並ぶドットの三つを使い分ける。

行列式をTeXで書く

LaTeX入力

\[
\left|
\begin{array}{cc}
1 & 2 \\
3 & 4
\end{array}
\right|
\]

LaTeX出力

\[ \left| \begin{array}{cc} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{array} \right| \]

行列のときとほとんど変わらないが、leftとrightの後の丸括弧が|になっている。これだけで行列が行列式になる。