Работа с математическими формулами и символами, используя редактор формул

Сложно представить себе дипломную или курсовую работу без формул. В работах по точным наукам (математике, физике, химии) без них просто не обойтись, часто используют формулы в своих исследованиях экономисты, а иногда и специалисты по лингвистике не обходятся без вычислений. Поэтому рассказ о правилах оформления курсовых и дипломных работ не был бы полон без информации о том, как верно набрать и разместить в тексте формулу.

В текстовом редакторе Word предусмотрены все возможности для вставки формул. Для работы с ними существует специальный инструмент – редактор формул. С его помощью можно создавать сложные формулы, выбирая символы с панели инструментов и задавая переменные и числа. При этом размер шрифтов, интервалы и форматы автоматически регулируются в соответствии с правилами записи математических выражений.

Примечание

Редактор формул Word является специальной версией редактора формул MathType, разработанного компанией Design Science, Inc., настроенной для использования с продуктами Microsoft.

Перед началом работы с формулами определите, установлен ли у вас редактор формул. Сделать это можно, попытавшись вставить формулу в документ. Для этого выполните команду Вставка > Объект, после чего на вкладке Создание выберите пункт Microsoft Equation 3.0 и нажмите ОК. Если компонент установлен, в окне документа появится поле для ввода формулы и панель инструментов для выбора шаблонов формул. Кроме того, изменится вид главного меню редактора Word. Если компонент не был установлен раньше, вам будет предложено проделать это сейчас.

Примечание

Чтобы проще было вызывать редактор формул, поместите его кнопку на панели инструментов. Сделать это можно, выполнив команду Вид > Панели инструментов > Настройка. На вкладке Команды выберите в левой части окна пункт Вставка, а в правой найдите значок Редактор формул и перетащите его на какую-либо панель инструментов.

Ввод формул

Для ввода формул предназначена специальная панель инструментов Microsoft Equation, которая отображается в окне Word после запуска редактора формул. Принцип работы состоит в следующем: если необходимо ввести простую формулу, нечто вроде х + 4, вы можете просто набрать ее на клавиатуре. Для более сложных ситуаций, например при использовании квадратного корня, степеней, интегралов следует обратиться к панели инструментов. Ее верхняя часть предназначена для выбора специальных символов. Она содержит более 150 математических символов, большая часть которых недоступна в стандартном шрифте Symbol (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Панель инструментов редактора формул Word

Здесь размещены буквы греческого алфавита, а также специальные математические знаки: символ бесконечности, символы теории множеств, логические символы и знаки сравнения. Однородные символы собраны в своеобразные группы – палитры. При выборе символа с палитры он вставляется в формулу так же, как при вводе с клавиатуры.

В нижней части панели редактора формул размещены шаблоны, предназначенные для построения формул – дробей, интегралов, сумм и других сложных выражений.

Шаблон формулы – это готовый форматированный набор символов и пустых полей для их ввода. В редакторе формул имеется около 120 шаблонов, также сгруппированных в палитры.

Перед вводом формулы необходимо выбрать нужный шаблон, а затем, щелкая на соответствующих полях, набрать математическое выражение. Например, необходимо ввести символ х, а потом выбрать шаблон верхнего индекса и ввести число 7. При вводе формул с применением шаблонов можно использовать символы верхнего ряда панели инструментов редактора формул (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Ввод формул с помощью шаблонов, размещенных на панели инструментов

Примечание

При необходимости вы можете использовать при вводе формул вложенные шаблоны. В этом случае их нужно выбирать последовательно: сначала основной – для дроби, а затем, устанавливая курсор в соответствующих полях, – дополнительные, например шаблоны степени и корня.

Положение курсора при работе с формулами имеет большое значение. Оно определяет, к какому шаблону будет относиться новый введенный символ, а также какой шаблон будет выделен. Перемещать курсор от одного шаблона к другому можно с помощью клавиш управления курсором. Кроме этого, его можно всегда установить в нужное место, щелкнув там кнопкой мыши. Перед вводом следующего символа обратите внимание на положение курсора. Например, если при вводе формулы, содержащей дробь, он будет расположен выше или ниже линии дроби, то следующий символ, набранный на клавиатуре, будет отнесен к числителю или знаменателю соответственно. Если же курсор будет находиться на уровне черты дроби, то это означает, что вы завершили ввод шаблона дробь и введенный новый символ не будет включен в дробь.

Для перемещения курсора по формуле следует запомнить несколько «горячих» клавиш и сочетаний клавиш. С помощью клавиши Tab вы сможете передвинуть курсор в конец поля, а если он находится в конце поля, то перемещается в следующее. Сочетание Shift+Tab позволяет поместить курсор в конец предыдущего поля. С помощью клавиш управления можно перемещать курсор на один элемент вправо или влево внутри текущего поля или шаблона, а также на одну строку вниз или вверх. Клавиши Ноте и End служат для передвижения курсора к началу или концу текущего поля.

Редактирование формул

Редактирование формулы практически не отличается от редактирования обычного текста. Значения полей формулы можно удалять и вводить вместо них другие. Проще всего это сделать, если установить курсор в нужном поле формулы и затем нажать одну из клавиш редактирования. Для удаления всего шаблона необходимо выделить его и нажать клавишу Delete или Пробел.

Примечание

При необходимости изменить формулу, применив новый шаблон, следует выделить существующий шаблон вместе, а затем на панели инструментов выбрать новый.

Работая в редакторе формул, вы можете использовать буфер обмена. В меню Правка размещены команды, предназначенные для работы с ним. С их помощью можно перемещать или копировать элементы формул. Кроме этого, воспользовавшись пунктом Отменить меню Правка, можно отменить последнее выполненное действие.

Для завершения набора достаточно щелкнуть кнопкой мыши за границами поля для ввода формулы. При этом панель инструментов редактирования формул исчезнет, а окно документа Word примет прежний вид.

Для редактирования формулы необходимо вызвать редактор формул. Это можно сделать несколькими способами:

- дважды щелкнуть внутри формулы;

- выполнить команду контекстного меню Объект формула > Изменить либо выбрать аналогичный пункт в меню Правка;

- воспользоваться пунктом контекстного меню Объект формула > Открыть либо аналогичным пунктом меню Правка.

В последнем случае формула будет открыта как отдельный объект, в отдельном окне редактора формул. Кроме этого, для работы с ней будут доступны дополнительные инструменты.

Форматирование формул

Редактор формул позволяет задавать расположение формулы и ее элементов. Для настройки этих параметров предназначены первые пять команд меню Формат, которые используются для горизонтального выравнивания формул и столбцов матриц. Кроме выравнивания по левому, правому краю и по центру, в меню Формат можно задать выравнивание по знакам равенства и по запятой. В этом случае формулы будут расположены по вертикали одна относительно другой так, чтобы соответствующие знаки – равенства или десятичные запятые – находились один над другим. Для выравнивания столбцов матрицы служит команда Матрица.

В готовой формуле, созданной в редакторе Word, можно изменить размеры элементов. Кроме того, размеры можно задать перед началом ввода. Команды меню Размер предназначены для выбора размеров выделенных символов в готовой формуле или символов, которые будут введены впоследствии при выборе размеров для новой формулы. По умолчанию применяется размер Обычный, который соответствует размеру шрифта 12. Вы можете выбрать и другие: Крупный индекс (кегль 7), Мелкий индекс (кегль 5), Крупный символ (кегль 18) или Мелкий символ (12). Если эти величины вас не устраивают, то можно самостоятельно установить размер шрифта для формул – для этого предназначен пункт Другой. В результате выбора этого пункта появится окно, в котором можно задать требуемые величины.

Кроме этого, редактор формул позволяет переопределять величину шрифта существующих размеров формул. Например, если вас не устраивает кегль 12 пт для размера Обычный, вы можете установить его равным 14 пт или изменить значение размера Мелкий индекс с 5 пт на 10 пт. Для этого предназначен пункт Определить меню Размер. В результате выбора этого пункта будет открыто диалоговое окно Размеры (рис. 3.3), в котором можно определить типы размеров, назначенных различным элементам формулы. При переопределении типа размера все формулы в окне редактора формул обновляются в соответствии с выполненными изменениями.

В документах преобразования отразятся только после изменения этих формул в редакторе. В появившемся окне можно задать величину шрифта для всевозможных размеров символов редактора формул: обычного, крупного индекса, мелкого индекса, крупного символа и мелкого символа. Для предварительного просмотра установленных изменений предназначена кнопка Применить. Чтобы отклонить изменения, нажмите кнопку Отмена; чтобы подтвердить – ОК. Вернуть размеры к тем значениям, которые были установлены по умолчанию, можно с помощью кнопки По умолчанию.

Рис. 3.3. В соответствующем окне можно настроить размеры символов.

Дополнительные параметры форматирования можно задать, выполнив команду Формат > Интервал. В результате этого будет открыто диалоговое окно Интервал, где можно определить размер интервалов и алгоритмы форматирования, которые устанавливаются редактором формул по умолчанию.

В окне Интервал можно изменить многие параметры:

- междустрочный интервал (определяет интервал между строками текста в формуле);

- расстояние между строками (между строками матрицы);

- расстояние между столбцами (между столбцами матрицы);

- высоту верхнего индекса (высоту подъема опорной линии текста для верхнего индекса);

- глубину нижнего индекса;

- высоту верхнего предела;

- глубину нижнего предела;

- интервал между пределами;

- высоту числителя;

- глубину знаменателя.

Данные параметры задают в процентах от обычного размера формул.

Кроме этого, имеется возможность настраивать следующие параметры форматирования: выступ черты дроби, толщину черты дроби, толщину дополнительной черты, выступ скобок, расстояние до знака, минимальный просвет, просвет в радикале, надстрочные знаки, высоту штрихованного символа (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Настройка дополнительных параметров форматирования

С помощью кнопки Применить можно просмотреть все изменения на образце. Нажав кнопку ОК, вы зафиксируете изменения, а кнопка Отмена отклонит их. Восстановить значения, заданные по умолчанию, можно с помощью одноименной кнопки.

Стили формул

Любой вводимый в редакторе формул набор символов имеет свой стиль. В большинстве случаев нужные стили определяются автоматически, но иногда необходимо задавать их вручную, например когда в формулу нужно ввести пробелы либо обычный текст. Кроме этого, наиболее частой причиной ошибок при форматировании является ввод слов, включающих в себя сокращенные названия функций.

В редакторе формул Word существуют следующие стили формул.

- Математический. Именно этот стиль присваивается всем вводимым символам по умолчанию. Он не содержит определения шрифта и начертания символов. При работе с этим стилем используется специальный алгоритм распознавания имен математических функций, например sin, log или ехр. Именам функций автоматически присваивается стиль Функция, не относящиеся к этим именам буквы имеют стиль Переменная.

- Текст. Выбор этого стиля облегчает ввод в формулу обычного текста. Работая с ним, можно использовать клавишу Пробел, а также вводить обычный текст в формулы, создаваемые с помощью редактора формул. Для этого стиля не предусмотрено автоматическое распознавание и форматирование математических символов.

- Функция. Используется для записи обозначений стандартных математических функций, например sin и log.

- Переменная. Используется в обозначениях переменных и констант.

- Греческий. Этот стиль служит для написания греческих букв.

- Матрица-вектор. Как и следует из названия, применяется при вводе матриц и векторов.

Воспользовавшись пунктом Другой, можно самостоятельно определить новые параметры стиля символов в редакторе формул (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Окно определения новых параметров стиля

Изменить стиль, установленный автоматически, можно, воспользовавшись соответствующим пунктом меню Стиль. Для изменения параметров, заданных по умолчанию, предназначен пункт Определить. В появившемся окне можно установить параметры форматирования символов для разных стилей. Флажки в столбце Формат символов определяют наличие полужирного или курсивного начертания. При изменении параметров после нажатия кнопки ОК будут обновлены все используемые в документе стили с учетом сделанного выбора, а также по-новому будут отформатированы все формулы. В формулах документов изменения будут отображены только после их повторного открытия в редакторе формул.

Примечание

Если вам необходимо ввести один символ стиля Греческий или Матрица-вектор, а затем вернуться к текущему стилю, можно воспользоваться специальными сочетаниями клавиш, позволяющими изменять стиль: стилю Греческий соответствует сочетание клавиш Ctrl+G, а стилю Матрица-вектор – Ctrl+B. Например, если нужно ввести одну греческую букву (стиль Греческий, буква b нижнего регистра), нажмите сочетание клавиш Ctrl+G, а затем Ь.

Ввод текста в формулу

Если при вводе формул вам нужно задать небольшое текстовое пояснение, вы можете сделать это, не закрывая окно редактора формул. В редакторе формул можно записывать короткие фразы, не относящиеся к математическим обозначениям, например «для всех» или «кроме». Для таких записей удобно использовать стиль Текст (рис. 3.6.). В этом режиме символы алфавита будут отформатированы как обычный текст, при этом можно использовать клавишу Пробел. Для ввода такой текстовой строки необходимо после ввода формулы задать стиль Текст. Затем, чтобы снова вернуться к стилю Математический, выполните команду Стиль > Математический.

Рис. 3.6. Ввод текста в формулу возможен при использовании стиля Текст

Работа с формулой как с объектом

Чтобы открыть формулу как объект, выполните команду Объект формула > Открыть контекстного меню. При этом станет доступен ряд дополнительных возможностей. Например, выполнив команду Файл > Обновить, можно обновить в текстовом документе формулу, не закрывая при этом отдельное окно редактора формул. Вернуться в окно документа Word можно, просто закрыв окно редактора формул либо воспользовавшись пунктом Выход меню Файл.

Вызвав редактор формул обычным способом, вы не сможете изменить масштаб его отображения, а команды меню Вид позволяют выбрать его вид и способ представления формул. Работа с формулой как с объектом делает возможным управление масштабом отображения формулы. При этом будут доступны команды изменения масштаба (100 %, 200 %, 400 % и Масштаб), с помощью которых можно изменить масштаб, выбрав одно из фиксированных значений либо указав произвольное значение в поле Масштаб. Здесь же можно задать отображение панели инструментов редактора формул.

Вставка в формулу нематематических символов

Несмотря на то что на панели инструментов редактора формул существуют, казалось бы, все необходимые символы, иногда пользователь может обнаружить, что нужного символа все-таки не хватает. В этом случае самый простой выход из положения – использование стандартных средств редактора Word. Необходимо ввести нужный символ в документ, выполнив команду Вставка > Символ, а затем скопировать его через буфер обмена и вставить в окно редактора формул