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Topos Uranos
Italiano

Formule in linea e in display

Riepilogo

Questa lezione insegna a entrare nel modo matematico e a uscirne con criterio. Spiega che cosa cambia in quel modo rispetto al testo: le lettere sono composte in corsivo come variabili, gli spazi del sorgente non contano e il motore calcola la spaziatura di ogni segno secondo la sua classe, le righe vuote sono proibite e alcuni segni esistono soltanto in uno dei due modi; mostra perché una variabile non si scrive con \textit e che cosa accade in LuaLaTeX a un simbolo matematico scritto fuori dal suo modo. Presenta le formule in linea, con $…$ e \(…\), la loro altezza limitata, l’interruzione di riga al loro interno, la tilde e la punteggiatura; le formule in display, con \[…\] e gli ambienti equation e equation*, come parti della frase che si punteggiano, e le ragioni per non usare $$…$$ né lasciare una riga vuota prima di esse; la numerazione, con \label, \eqref, \numberwithin e \tag; il testo dentro una formula, con \text e \mathrm, e gli spazi espliciti; la virgola decimale nel modo matematico e il pacchetto siunitx per numeri e unità. Si chiude con gli errori tipici, così come li scrive il file di log, e con ciò che conviene evitare.

Obiettivi di apprendimento

  1. Spiegare che cosa cambia nel modo matematico rispetto al testo e prevedere il risultato di una variabile, una parola o un simbolo scritti nel modo sbagliato.
  2. Scegliere tra una formula in linea e una formula in display, e scrivere ciascuna come parte della frase, con la sua punteggiatura e senza righe vuote indebite.
  3. Numerare le formule in display con equation, rinviarvi con \eqref e prevedere la numerazione prodotta da \numberwithin e \tag.
  4. Scrivere numeri decimali e grandezze con unità secondo l’uso italiano, sapendo che cosa fa il modo matematico con il punto e la virgola.
  5. Diagnosticare dal file di log gli errori «Missing $ inserted», «Bad math environment delimiter» e «Missing character», e localizzarne la causa nel sorgente.

Due modi di comporre

Finora il motore ha composto testo: parole separate da spazi, che si distribuiscono in righe e capoversi. Una formula obbedisce ad altre regole, e per questo LaTeX la compone in un modo matematico distinto, in cui si entra e da cui si esce con dei delimitatori. Ciò che cambia entrando è molto, e conviene elencarlo prima di vedere i delimitatori, perché ne discendono quasi tutti i consigli di questa lezione.

  • Le lettere sono composte in un corsivo proprio, quello delle variabili, con una larghezza e una spaziatura pensate per essere lette come simboli e non come parole.
  • Gli spazi del sorgente non contano: $x=a-b$ e $x = a - b$ producono esattamente lo stesso risultato. La spaziatura la calcola il motore secondo la classe di ogni segno: ordinario (una lettera, una cifra), operatore binario (+, -), relazione (=, <), punteggiatura (la virgola), apertura e chiusura (le parentesi).
  • Non è ammessa una riga vuota: una riga vuota termina il capoverso, e una formula non può restare aperta alla fine di un capoverso.
  • Alcuni segni esistono soltanto in uno dei due modi: ^ e _, che formano esponenti e pedici, o le lettere greche come \alpha, sono matematici; le lettere accentate, come la è, sono di testo.
EsempioIl motore spazia i segni secondo la loro classe
Codice LaTeX
Come testo: x=a-b, y=-b.​Nel modo matematico: $x=a-b$, $y=-b$.​Con altri spazi nel sorgente: $x   =   a-   b$, $y = - b$.
Risultato
Risultato

La seconda e la terza riga sono identiche, benché i loro sorgenti differiscano. In $x=a-b$ il segno meno è binario, perché ha un operando da ciascun lato, e riceve uno spazio medio; dopo l’uguale di $y=-b$ non ne ha a sinistra, viene trattato come segno di un solo operando e si attacca alla b. La prima riga, composta come testo, non distingue nulla: il trattino è un trattino e l’uguale non ha spazi.

Perché una variabile non si scrive con textit

Da quanto precede segue che il corsivo del testo e quello del modo matematico non sono la stessa cosa. \textit{x} produce una lettera del corsivo del testo, senza la spaziatura che il motore dà ai segni; e una parola scritta nel modo matematico non è una parola, ma una sequenza di variabili moltiplicate, ciascuna con la propria spaziatura.

EsempioIl corsivo del testo, una parola come formula e la forma corretta
Codice LaTeX
Con textit: \textit{f}(\textit{x}) = \textit{x} + 1, se \textit{x} > 0.​Come formula: $f(x) = x + 1$, se $x > 0$.​Una parola nel modo matematico: $costo = prezzo - sconto$.​Le parole come testo: $\text{costo} = \text{prezzo} - \text{sconto}$.
Risultato
Risultato

Nella prima riga gli spazi sono soltanto quelli che l’autore ha battuto, e i segni sono quelli del font del testo; le lettere, inoltre, sono quelle del corsivo del testo, di disegno diverso da quelle della formula. Dentro la formula, invece, il motore dà all’uguale e al segno di maggiore lo spazio di una relazione da ciascun lato. Nella terza riga, «costo» si legge come il prodotto di cinque variabili, con le lettere spaziate in modo irregolare. Il comando \text, del pacchetto amsmath, si studia più avanti in questa lezione.

Un simbolo matematico fuori dal suo modo

Con pdfLaTeX, scrivere \alpha nel testo produce l’errore «Missing $ inserted». Con LuaLaTeX, il motore di questo corso, no: la lettera greca viene composta senza errore, ma in modo imprevedibile. Se nel documento non è ancora stata composta alcuna formula, scompare; se ne è già stata composta qualcuna, compare, presa dal font matematico e attaccata alla parola seguente, perché lo spazio che segue un comando si perde.

EsempioLa stessa lettera greca, tre volte
Codice LaTeX
Prima: l’angolo \alpha è acuto.​Seconda: l’angolo $\alpha$ è acuto.​Terza: l’angolo \alpha è acuto.
Risultato
Risultato

La prima frase perde la lettera senza alcun avviso visibile; la terza la conserva per caso, attaccata alla «è». L’unica traccia è nel file di log, e soltanto della prima:

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

Pertanto, in LuaLaTeX un simbolo matematico scritto fuori dal suo modo non viene segnalato: bisogna scriverlo sempre tra delimitatori, e conviene cercare «Missing character» nel file di log prima di dare per concluso un documento.