latex-writing

name	latex-writing
description	Use when: 需要用 LaTeX 写作、排版文档（含中文支持、公式、三线表、插图、章节格式）。涵盖常用宏包用法、表格防溢出、图表编号、XeLaTeX 编译与常见错误修复。关键词：LaTeX 排版、中文 LaTeX、XeLaTeX、三线表、数学公式、插图、编译报错。
argument-hint	描述需要完成的 LaTeX 排版任务

LaTeX 写作技能指南

编译器选择

中文文档必须使用 XeLaTeX（而非 pdflatex），运行两遍确保交叉引用正确：

xelatex -interaction=nonstopmode main.tex
xelatex -interaction=nonstopmode main.tex

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常用宏包速查

功能	宏包	关键命令
中文支持	ctex（[UTF8, zihao=-4]）	自动处理字体、缩进、字号
英文字体	fontspec	\setmainfont{Times New Roman}
页边距	geometry	[top=2.5cm, bottom=2.5cm, left=2.8cm, right=2.8cm]
行距	setspace	\setstretch{1.5}
图片	graphicx + float	\includegraphics[width=...]{} + [H] 强制定位
三线表	booktabs	\toprule \midrule \bottomrule
数学	amsmath + amssymb	equation、align、multline
表头换行	makecell	\makecell{第一行\\第二行}
表格自适应宽度	adjustbox	\begin{adjustbox}{max width=\textwidth}
横向页面	pdflscape	\begin{landscape}...\end{landscape}
图表标题	caption	\captionsetup{font=small, labelsep=space}
页眉页脚	fancyhdr	\fancyhead[C]{...} \fancyfoot[C]{\thepage}
超链接/书签	hyperref	[colorlinks=true, linkcolor=black]
章节格式	titlesec	\titleformat{\section}[block]{...}

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中文排版

\documentclass[12pt, a4paper]{article}
\usepackage[UTF8, zihao=-4]{ctex}   % 中文支持，正文小四
\usepackage{fontspec}
\setmainfont{Times New Roman}        % 英文/数字 Times New Roman

• ctex 会自动设置中文字体（宋体正文、黑体标题）和首行缩进 2 字符
• 字号命令：\zihao{3}（三号 16pt）、\zihao{4}（四号 14pt）、\zihao{-4}（小四 12pt）、\zihao{5}（五号 10.5pt）
• 中文字体切换：\heiti（黑体）、\songti（宋体）、\kaishu（楷书）

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数学公式

行内公式

质量 $m$，速度 $v$，动能为 $E_k = \frac{1}{2}mv^2$

带编号行间公式

\begin{equation}
  E = mc^2  \label{eq:einstein}
\end{equation}

引用：式\eqref{eq:einstein}

多行对齐公式（推荐用于推导）

\begin{align}
  F &= ma \\
    &= m \frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}
\end{align}

长公式换行（防止溢出版心）

\begin{multline}
  \bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i \\
           = \frac{x_1 + x_2 + \cdots + x_n}{n}
\end{multline}

常用符号速查

符号	命令	符号	命令
$\alpha\beta\gamma$	\alpha \beta \gamma	$\partial$	\partial
$\nabla$	\nabla	$\infty$	\infty
$\times$	\times	$\cdot$	\cdot
$\vec{A}$	\vec{A}	$\hat{e}$	\hat{e}
$\overrightarrow{AB}$	\overrightarrow{AB}	$\mathrm{d}$	\mathrm{d}

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插图

\usepackage{graphicx}
\usepackage{float}
\graphicspath{{./images/}}   % 图片目录（相对路径）

\begin{figure}[H]            % [H] 强制就地放置，需 float 包
  \centering
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{filename.png}
  \caption{图片标题}
  \label{fig:label}
\end{figure}

图片编号分章（如"图2-3"）：

\renewcommand{\thefigure}{\arabic{section}-\arabic{figure}}
\counterwithin{figure}{section}

图题在图下方，正文引用：如图~\ref{fig:label}所示

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表格（三线表）

\usepackage{booktabs}

\begin{table}[H]
  \caption{表格标题}          % 表题在表上方
  \label{tab:label}
  \centering
  \begin{tabular}{ccc}
    \toprule
    列一 & 列二 & 列三 \\
    \midrule
    数据 & 数据 & 数据 \\
    \bottomrule
  \end{tabular}
\end{table}

表格编号分章（如"表2-3"）：

\renewcommand{\thetable}{\arabic{section}-\arabic{table}}
\counterwithin{table}{section}

表格防溢出（必须主动评估）

A4 纸正文宽约 15.4 cm。满足以下任一条件时视为高风险：列数 ≥ 6、表头 ≥ 8 汉字、含长公式+单位、行内字符估算 ≥ 80。

按优先级选用：

方案	适用场景	示例
a. 缩短表头	表头冗长，可用符号代替	$\bar{x}$/mm
b. 表头换行	表头中等长度	\makecell{测量\\次数}
c. 整体缩放	列数较多，内容难缩短	\resizebox{\textwidth}{!}{\begin{tabular}{...}...\end{tabular}}
d. adjustbox	超出页宽才缩，否则原尺寸	\begin{adjustbox}{max width=\textwidth}...\end{adjustbox}
e. 横向页面	列数极多（≥ 9）或缩放后字号过小	\begin{landscape}...\end{landscape}
f. 拆分子表	行列均多，缩放不可读	拆为表 X-1a 和 X-1b

\resizebox 只能包裹 tabular 环境，不能直接包裹 table 浮动体。

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章节标题格式（titlesec）

\usepackage{titlesec}
% 一级标题：黑体四号，居中
\titleformat{\section}[block]
  {\centering\heiti\zihao{4}}{\thesection}{1em}{}
\titlespacing*{\section}{0pt}{24pt}{18pt}
% 二级标题：黑体小四
\titleformat{\subsection}[hang]
  {\heiti\zihao{-4}}{\thesubsection}{1em}{}
\titlespacing*{\subsection}{0pt}{18pt}{6pt}

不要用 \ctexset{section={...}} 语法——部分 TeX Live 版本不支持，改用 titlesec。

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页眉页脚

\usepackage{fancyhdr}
\setlength{\headheight}{15pt}  % 必须在 \usepackage{fancyhdr} 之后
\pagestyle{fancy}
\fancyhf{}
\fancyhead[C]{\small 文档标题}
\fancyfoot[C]{\small\thepage}

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交叉引用与超链接

\usepackage[colorlinks=true, linkcolor=black, citecolor=black,
            urlcolor=blue, bookmarks=true, bookmarksnumbered=true]{hyperref}

• 图：\label{fig:xxx} → 引用 图~\ref{fig:xxx}
• 表：\label{tab:xxx} → 引用 表~\ref{tab:xxx}
• 公式：\label{eq:xxx} → 引用 式~\eqref{eq:xxx}
• hyperref 必须放在导言区最后加载（fancyhdr 等之后）

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常见编译错误与修复

错误信息	原因	修复方法
\headheight is too small	fancyhdr 默认高度不足	加 \setlength{\headheight}{15pt}
The key 'ctex/section' is unknown	ctexset 语法不兼容当前版本	改用 titlesec 包
unicode-math 或 leading 缺失	宏包未安装	删除该宏包，用 \setstretch{} 替代行距
xdvipdfmx: Unable to open .pdf	PDF 被其他程序占用	关闭 PDF 查看器后重新编译
Overfull \hbox	内容溢出版心	针对 tabular 用上表方案处理；行间公式用 multline/align
! Undefined control sequence	宏包未引入或命令拼写错误	检查导言区宏包，对照文档核查命令

调试流程：编译失败后读取 .log 文件，找所有 ! 开头的行，修复后再次运行两遍 xelatex。

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参考文献

% 方式一：手动（适合少量引用）
\begin{thebibliography}{99}
  \bibitem{ref1} 作者. 题名[J]. 期刊名, 年, 卷(期): 起--止页.
\end{thebibliography}

% 方式二：natbib（适合较多引用）
\usepackage[numbers, sort&compress]{natbib}
\bibliographystyle{unsrtnat}
\bibliography{refs}   % refs.bib 文件

正文引用：\cite{ref1}（上标数字需配合 \citep 或 \citenum）