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Topos Uranos

Resumen

Esta clase enseña a entrar en el modo matemático y a salir de él con criterio. Explica qué cambia en ese modo respecto del texto: las letras se componen en cursiva como variables, los espacios de la fuente no cuentan y el motor calcula la separación de cada signo según su clase, las líneas en blanco están prohibidas y hay signos que solo existen en uno de los dos modos; muestra por qué una variable no se escribe con \textit y qué ocurre en LuaLaTeX con un símbolo matemático escrito fuera de su modo. Presenta las fórmulas en línea, con $…$ y \(…\), su altura limitada, el corte de línea dentro de ellas, la tilde y la puntuación; las fórmulas aparte, con \[…\] y los entornos equation y equation*, como partes de la oración que se puntúan, y las razones para no usar $$…$$ ni dejar una línea en blanco antes de ellas; la numeración, con \label, \eqref, \numberwithin y \tag; el texto dentro de una fórmula, con \text y \mathrm, y los espacios explícitos; la coma decimal que babel pone en español y el paquete siunitx para números y unidades. Termina con los errores típicos, tal como los escribe el registro, y con lo que no conviene hacer.

Objetivos de aprendizaje

  1. Explicar qué cambia en el modo matemático respecto del texto y predecir el resultado de una variable, una palabra o un símbolo escritos en el modo equivocado.
  2. Elegir entre una fórmula en línea y una fórmula aparte, y escribir cada una como parte de la oración, con su puntuación y sin líneas en blanco indebidas.
  3. Numerar las fórmulas aparte con equation, remitir a ellas con \eqref y predecir la numeración que producen \numberwithin y \tag.
  4. Escribir números decimales y magnitudes con unidades conforme a la norma española, sabiendo qué hace babel con el punto y la coma en el modo matemático.
  5. Diagnosticar desde el registro los errores «Missing $ inserted», «Bad math environment delimiter» y «Missing character», y localizar su causa en la fuente.

Dos modos de componer

Hasta aquí el motor ha compuesto texto: palabras separadas por espacios, que se reparten en renglones y párrafos. Una fórmula obedece a otras reglas, y por eso LaTeX la compone en un modo matemático distinto, en el que se entra y se sale con delimitadores. Lo que cambia al entrar es mucho, y conviene enumerarlo antes de ver los delimitadores, porque de ello se deducen casi todos los consejos de esta clase.

  • Las letras se componen en una cursiva propia, la de las variables, con un ancho y una separación pensados para leerse como símbolos y no como palabras.
  • Los espacios de la fuente no cuentan: $x=a-b$ y $x = a - b$ producen exactamente lo mismo. La separación la calcula el motor según la clase de cada signo: ordinario (una letra, una cifra), operador binario (+, -), relación (=, <), puntuación (la coma), apertura y cierre (los paréntesis).
  • No se admite una línea en blanco: una línea en blanco termina el párrafo, y una fórmula no puede quedar abierta al terminar un párrafo.
  • Algunos signos existen solo en uno de los dos modos: ^ y _, que forman exponentes y subíndices, o las letras griegas como \alpha, son matemáticos; las letras con tilde, como la á, son de texto.
EjemploEl motor separa los signos según su clase
Código LaTeX
Como texto: x=a-b, y=-b.​En el modo matemático: $x=a-b$, $y=-b$.​Con otros espacios en la fuente: $x   =   a-   b$, $y = - b$.
Resultado
Resultado

La segunda y la tercera línea son idénticas, aunque sus fuentes difieren. En $x=a-b$ el signo menos es binario, porque tiene un operando a cada lado, y recibe un espacio mediano; tras el igual de $y=-b$ no lo tiene a la izquierda, se trata como signo de un solo operando y se pega a la b. La primera línea, compuesta como texto, no distingue nada: el guion es un guion y el igual no tiene espacios.

Por qué una variable no se escribe con textit

De lo anterior se sigue que la cursiva del texto y la del modo matemático no son la misma cosa. \textit{x} produce una letra de la cursiva del texto, sin la separación que el motor da a los signos; y una palabra escrita en el modo matemático no es una palabra, sino una secuencia de variables multiplicadas, cada una con su propia separación.

EjemploLa cursiva del texto, una palabra como fórmula y la forma correcta
Código LaTeX
Con textit: \textit{f}(\textit{x}) = \textit{x} + 1, si \textit{x} > 0.​Como fórmula: $f(x) = x + 1$, si $x > 0$.​Una palabra en el modo matemático: $costo = precio - descuento$.​Las palabras como texto: $\text{costo} = \text{precio} - \text{descuento}$.
Resultado
Resultado

En la primera línea los espacios son solo los que escribió el autor, y el signo mayor queda pegado al cero: babel en español reserva < y > para escribir comillas angulares (<< y >>), y en el texto el signo suelto se come el espacio que lo sigue. Dentro de la fórmula, en cambio, el motor da al signo el espacio de una relación a cada lado. En la tercera línea, «costo» se lee como el producto de cinco variables, con las letras separadas de manera irregular. La instrucción \text, del paquete amsmath, se estudia más adelante en esta clase.

Un símbolo matemático fuera de su modo

Con pdfLaTeX, escribir \alpha en el texto produce el error «Missing $ inserted». Con LuaLaTeX, el motor de este curso, no: la letra griega se compone sin error, pero de manera imprevisible. Si en el documento aún no se ha compuesto ninguna fórmula, desaparece; si ya se compuso alguna, aparece, tomada de la fuente matemática y pegada a la palabra siguiente, porque el espacio que sigue a una instrucción se pierde.

EjemploLa misma letra griega, tres veces
Código LaTeX
Primera: el ángulo \alpha es agudo.​Segunda: el ángulo $\alpha$ es agudo.​Tercera: el ángulo \alpha es agudo.
Resultado
Resultado

La primera oración pierde la letra sin aviso visible; la tercera la conserva por azar, pegada a «es». La única huella está en el registro, y solo de la primera:

Registro de compilación
Missing character: There is no ^^K (U+000B) in font nullfont!

Por tanto, en LuaLaTeX un símbolo matemático escrito fuera de su modo no se denuncia: hay que escribirlo siempre entre delimitadores, y conviene buscar «Missing character» en el registro antes de dar por terminado un documento.