WordPressでLaTeX式を書く方法:数学ブロックを活用する完璧なクリーンアップ

WordPressで数学の数式を入力する方法について疑問に思う人はまれです。これまではプラグインを使用する必要がありましたが、 WordPress 6.9バージョンに数学(Math)ブロックが追加され、今ではサードパーティのプラグインに頼らずに洗練された数式を表現できるようになりました。

数式ブロックを使用すると、LaTeX文法で複雑な数学式も美しく表現できます。この記事では WordPress 数学ブロックで利用可能なすべてのLaTeX文法を例とともに紹介します。特に有名な公式/式も別々にまとめてみました。😄

WordPressでLaTeX式を書く方法:数学ブロックを活用する完璧なクリーンアップ

WordPress ブロックエディタの数学ブロックLaTeX文法完全ガイド

WordPress 数学ブロック(式ブロック)とは?

WordPress ブロックエディタのMathブロックはKaTeXとMathJaxエンジンに基づいています LaTeX文法をサポートする機能です。ブロックエディタ(Gutenberg)で「/math」または「/数学」を入力するか、ブロックの追加ボタンから「数学ブロック」を選択して使用できます。 (ハングル翻訳では「数学」になっていますが、「数式」に翻訳するのも大丈夫そうです。)

WordPress 数学ブロック(式ブロック)

ブロックエディタを使用する場合は、キーボードショートカットを活用すると便利です。さらに、BeefTextなどの無料の定型句プログラムを使用して、よく使用する文やフレーズを定型句として指定すると、生産性を大幅に向上させることができます。

WordPress 数学ブロックの使い方

一般的なLaTeX文法では、数式を$または$$記号で囲みますが、ブロックエディタの数学ブロックではこれらの記号を省略します。数学ブロック自体はすでに数式環境を提供しているため、数式の内容を入力するだけです。

たとえば、通常のLaTeXで$ x + y = z $で書く式を WordPress Mathブロックでは、x + y = zと入力するだけです。

基本式の入力方法

基本演算記号

四則演算

a + b - c \times d \div e
a+b - c×d÷ea + b - c \times d \div e

より明確な乗算と除算記号も利用可能です。

a \cdot b
a / b
aba/b\begin{aligned} a \cdot b \\a/b \end{aligned}

※参考までにLaTeXでは改行は\\記号を使用しますが、ブロックエディタの数学ブロックでは改行はalign環境内でのみ可能です(下記の「数式の整列」部分参照)。例:

\begin{aligned}
a \cdot b \\
a / b
\end{aligned}

上付き文字と下付き文字

上付き文字 (Superscript)

^ 記号を使用して上付き文字を表現します。

x^2 + y^{10}
x2+y10x^2 + y^{10}

下付き文字 (Subscript)

_ 記号を使用して下付き文字を表現します。

a_1 + a_{n+1}
a1+an+1a_1 + a_{n+1}

分数表現

\frac{分子}{分母} 命令で分数を表現します。

\frac{a}{b}
ab\frac{a}{b}
\frac{x^2 + 2x + 1}{x - 1}
x2+2x+1x - 1\frac{x^2 + 2x + 1}{x - 1}

平方根と繰り返し平方根

平方根

\sqrt{x}
x\sqrt{x}

n平方根

\sqrt[3]{27}
273\sqrt[3]{27}
\sqrt[n]{x^n + y^n}
xn+ynn\sqrt[n]{x^n + y^n}

和と積の記号

シグマ(和)

\sum_{i=1}^{n} i
Σi=1ni\sum_{i=1}^{n} i

パイ(積)

\prod_{i=1}^{n} i
i=1ni\prod_{i=1}^{n} i

積分

静積分

\int_{0}^{\infty} e^{-x} dx
0e - xdx\int_{0}^{\infty} e^{-x} dx

二重積分

\iint_{D} f(x,y) \, dx \, dy
Df(x,y)dxdy\iint_{D} f(x,y) \, dx \, dy

三重積分

\iiint_{V} f(x,y,z) \, dx \, dy \, dz
Vf(x,y,z)dxdydz\iiint_{V} f(x,y,z) \, dx \, dy \, dz

極限

\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0
リムx1x=0\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0
\lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{1}{n}\right)^n = e
リムn(1+1n)n=e\lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{1}{n}\right)^n = e

ギリシャ文字

小文字

\alpha, \beta, \gamma, \delta, \epsilon, \theta, \lambda, \mu, \pi, \sigma, \omega
α,β,γ,δ,ϵ,θ,λ,μ,π,σ,ω\alpha、\beta、\gamma、\delta、\epsilon、\theta、\lambda、\mu、\pi、\sigma、\omega

大文字

\Gamma, \Delta, \Theta, \Lambda, \Sigma, \Omega
Γ,Δ,Θ,Λ,Σ,Ω\Gamma、\Delta、\Theta、\Lambda、\Sigma、\Omega

括弧と区切り文字

一般括弧

(a + b)[c + d]\{e + f\}
(a+b)[c+d]{e+f}(a + b)[c + d]\{e + f\}

自動サイズ調整括弧

\leftと\rightを使用すると、内容に合わせて括弧のサイズが自動的に調整されます。

\left(\frac{x^2}{y^3}\right)
(x2y3)\left(\frac{x^2}{y^3}\right)
\left[\sum_{i=1}^{n} i^2\right]
[Σi=1ni2]\left[\sum_{i=1}^{n} i^2\right]

行列

基本行列

\begin{matrix}
a & b \\
c & d
\end{matrix}
abcd\begin{matrix} a&b \\c&d \end{matrix}

括弧付きの行列

\begin{pmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9
\end{pmatrix}
(123456789)\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{pmatrix}

角かっこ行列

\begin{bmatrix}
x & y \\
z & w
\end{bmatrix}
[xyzw]\begin{bmatrix} x&y \\z&w \end{bmatrix}

微分

二次微分

\frac{dy}{dx}
dydx\frac{dy}{dx}

偏微分

\frac{\partial f}{\partial x}
fx\frac{\partial f}{\partial x}

二次微分

\frac{d^2y}{dx^2}
d2ydx2\frac{d^2y}{dx^2}

ベクトルと矢印

\vec{v} = \overrightarrow{AB}
v=AB\vec{v} = \overrightarrow{AB}
\hat{i}, \hat{j}, \hat{k}
i^,j^,k^\hat{i}、\hat{j}、\hat{k}

関係演算子

a = b \neq c < d \leq e > f \geq g \approx h \equiv i
a=bc<de>fghia = b \neq c < d \leq e > f \geq g \approx h \equiv i

論理記号

\forall x \in \mathbb{R}, \exists y \in \mathbb{N}
x,y\forall x \in \mathbb{R}, \exists y \in \mathbb{N}
A \cup B \cap C \subseteq D
ABCDA \cup B \cap C \subseteq D

特殊記号

無限大

\infty
\infty

共集合

\emptyset
\emptyset

ナブラ(デル)

\nabla f(x,y,z)
f(x,y,z)\nabla f(x,y,z)

テキストの挿入

式にプレーンテキストを挿入するときは、\text{}コマンドを使用してください。

x = 5 \text{ 일 때 } y = 10
x=5 時 y=10x = 5 \text{ のとき} y = 10

空白の調整

LaTeXでは、デフォルトではスペースは無視されます。スペースを追加するには、次のコマンドを使用します。

a \, b \: c \; d \quad e \qquad f
abcdefa\、b\:c\; d \quad e \qquad f

数式の並べ替え

複数行の数式を並べ替えるときは、 \begin{aligned} を使用します。

\begin{aligned}
x + y &= 5 \\
2x - y &= 1
\end{aligned}
x+y=52x - y=1\begin{aligned} x + y &= 5 \\ 2x - y &= 1 \end{aligned}

ケース分類

条件による関数定義は \begin{cases} を使用します。

f(x) = \begin{cases}
x^2 & \text{if } x \geq 0 \\
-x^2 & \text{if } x < 0
\end{cases}
f(x)={x2if x0 - x2if x<0f(x) = \begin{cases} x^2 & \text{if } x \geq 0 \\ -x^2 & \text{if } x < 0 \end{cases}

フォントスタイル

ボールドチェ

\mathbf{A}, \mathbf{x}, \mathbf{B}
𝐀,𝐱,𝐁\mathbf{A}、\mathbf{x}、\mathbf{B}

カリグラフィ

\mathcal{A}, \mathcal{B}, \mathcal{L}
𝒜,,\mathcal{A}、\mathcal{B}、\mathcal{L}

筆記体

\mathscr{L}, \mathscr{H}
,\mathscr{L}, \mathscr{H}

黒文字(数値セット)

\mathbb{R}, \mathbb{C}, \mathbb{N}, \mathbb{Z}, \mathbb{Q}
,,,,\mathbb{R}、\mathbb{C}、\mathbb{N}、\mathbb{Z}、\mathbb{Q}

複雑な式の例

二次方程式の解

x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
x= - b±b2 - 4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

テイラー給水

f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n
f(x)=Σn=0f(n)(a)n!(x - a)nf(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(xa)^n

フーリエ変換

F(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i\omega t} dt
F(ω)= - f(t)e - iωtdtF(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i\omega t} dt

三角関数

\sin(x), \cos(x), \tan(x)
(x),COS(x),日焼け(x)\sin(x), \cos(x), \tan(x)
\arcsin(x), \arccos(x), \arctan(x)
アークシン(x),アークコス(x),アークタン(x)\arcsin(x), \arccos(x), \arctan(x)
\sinh(x), \cosh(x), \tanh(x)
シン(x),Cosh(x),タン(x)\sinh(x), \cosh(x), \tanh(x)

ログと指数

\log(x), \ln(x), \log_{10}(x)
ログ(x),ln(x),ログ10(x)\log(x), \ln(x), \log_{10}(x)
e^x, \exp(x)
ex,EXP(x)e^x, \exp(x)

絶対値とノーム(norm)

|x|, \|x\|
|x|,x|x|、\|x\|
\|v\|_2, \|A\|_F
v2,AF\|v\|_2、\|A\|_F

バー表記

\bar{x}, \overline{ABC}
x,ABC\bar{x}, \overline{ABC}
\underline{x}
x\underline{x}

ドット表記

\dot{x}, \ddot{x}
x˙,x¨\dot{x}, \ddot{x}

組み合わせと順列

\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}
(nk)=n!k!(n - k)!\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(nk)!}
C(n,k), P(n,k)
C(n,k),P(n,k)C(n,k), P(n,k)

フラッシュ

\rightarrow, \leftarrow, \Rightarrow, \Leftarrow
,,はこちらをご覧ください。⇒,\rightarrow、\leftarrow、\Rightarrow、\Leftarrow
\leftrightarrow, \Leftrightarrow
,\leftrightarrow, \Leftrightarrow
\uparrow, \downarrow, \updownarrow
,,\uparrow、\downarrow、\updownarrow

点と省略記号

\cdot, \cdots, \ldots, \vdots, \ddots
,,...,,\cdot、\cdots、\ldots、\vdots、\ddots

二項演算子

\pm, \mp, \times, \div, \ast, \star
±,,×,÷,,\pm、\mp、\times、\div、\ast、\star
\oplus, \ominus, \otimes, \oslash
⊕︎,,,\oplus、\ominus、\otimes、\oslash

否定記号

\not=, \not\in, \not\subset
,,\not=、\not\in、\not\subset

上下添え字付き記号

\sideset{_1^2}{_3^4}\sum
Σ3412\sideset{_1^2}{_3^4}\sum

色を追加

一部のLaTeXレンダラーは色をサポートしています。

\color{red}{x} + \color{blue}{y} = \color{green}{z}
x+y=z\color{red}{x} + \color{blue}{y} = \color{green}{z}

ボックスとボーダー

\boxed{E = mc^2}
E=mc2\boxed{E = mc^2}

連立方程式

\left\{
\begin{array}{l}
x + y = 5 \\
2x - y = 1
\end{array}
\right.
{x+y=52x - y=1\left\{ \begin{array}{l} x + y = 5 \\ 2x - y = 1 \end{array} \right。

行列式

\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} = ad - bc
|abcd|=ad - bc\begin{vmatrix} a&b \\c&d \end{vmatrix} = ad - bc

WordPress Mathブロックで表現する有名な数学の公式集

数学界と科学界で有名な公式 WordPress ブロックエディタの数学(Math)ブロックで表現する方法を紹介します。各式の意味を持つLaTeXコードを提供します。

重要: WordPress Mathブロックの使い方

一般的なLaTeX文法では、数式を$または$$記号で囲みますが、 WordPress Math ブロックでは、これらの記号を省略します。数学(Math)ブロック自体が既に数式環境を提供しているので、数式の内容だけを入力すればよいようです。

物理学式

アインシュタインの質量 - エネルギー等価原理

質量とエネルギーが互いに変換可能であることを示す20世紀の物理学の最も有名な公式です。

E = mc^2
E=mc2E = mc^2

ニュートンの第2法則

物体に作用する力は、質量と加速度の積に等しいという運動の基本法則です。

F = ma
F=maF =私の

万有引力の法則

2つの物体間に作用する重力は、質量の積に比例し、距離の2乗に反比例します。

F = G\frac{m_1 m_2}{r^2}
F=Gm1m2r2F = G\frac{m_1 m_2}{r^2}

シュレディンガー方程式

量子力学の基本方程式として、粒子の波動関数が時間とともにどのように変化するかを説明します。

i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi
itΨ=H^Ψi\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi

ハイゼンベルクの不確定性原理

粒子の位置と運動量を同時に正確に測定できないという量子力学の基本原理です。

\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}
ΔxΔp2\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}

マクスウェル方程式(ガウス法則)

電場の発散が電荷密度に比例するという電磁学の基本法則です。

\nabla \cdot \vec{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0}
E=ρϵ0\nabla \cdot \vec{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0}

オームの法則

電圧は、電流と抵抗の積に等しいという電気回路の基本法則です。

V = IR
V=IRV = IR

プランク - アインシュタイン関係式

光のエネルギーは振動数に比例するという量子力学の核心式です。

E = h\nu
E=hνE = h\nu

ローレンツ因子

特殊相対性理論における時間遅延と長さ収縮を説明する要因です。

\gamma = \frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}
γ=11 - v2c2\gamma = \frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}

シュテファン・ボルツマンの法則

黒体が放出する放射エネルギーは、温度の4乗に比例します。

j = \sigma T^4
j=σT4j = \sigma T^4

数学式

オイラーの公式

数学で最も美しい公式と呼ばれ、指数関数と三角関数を連結します。

e^{i\pi} + 1 = 0
eiπ+1=0e^{i\pi} + 1 = 0

オイラーの一般式

複素指数関数を三角関数で表現する式です。

e^{ix} = \cos(x) + i\sin(x)
eix=COS(x)+i(x)e^{ix} = \cos(x) + i\sin(x)

피타고라스 정리

直角三角形では、斜辺の2乗は2つの直角辺の2乗の和に等しくなります。

a^2 + b^2 = c^2
a2+b2=c2a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2

二次方程式の年

二次方程式 ax² + bx + c = 0 の根を求める式です。

x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
x= - b±b2 - 4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

二項整理

二項式の重なり二乗を展開する公式です。

(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
(a+b)n=Σk=0n(nk)an - kbk(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{nk} b^k

テイラー給水

関数を無限多項式で表現する方法です。

f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n
f(x)=Σn=0f(n)(a)n!(x - a)nf(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(xa)^n

マクロリン級数(指数関数)

指数関数を無限級数で表現したものです。

e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}
ex=Σn=0xnn!e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}

マクロリン給水(サイン関数)

サイン関数を無限級数で表現したものです。

\sin(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}
(x)=Σn=0( - 1)n(2n+1)!x2n+1\sin(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}

マクロリン給水(コサイン関数)

コサイン関数を無限級数で表現したものです。

\cos(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(2n)!}x^{2n}
COS(x)=Σn=0( - 1)n(2n)!x2n\cos(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(2n)!}x^{2n}

フーリエ給水

周期関数を三角関数の和で表現する式です。

f(x) = \frac{a_0}{2} + \sum_{n=1}^{\infty} \left(a_n\cos\left(\frac{2\pi nx}{P}\right) + b_n\sin\left(\frac{2\pi nx}{P}\right)\right)
f(x)=a02+Σn=1(anCOS(2πnxP)+bn(2πnxP))f(x) = \frac{a_0}{2} + \sum_{n=1}^{\infty} \left(a_n\cos\left(\frac{2\pi nx}{P}\right) + b_n\sin\left(\frac{2\pi nx}{P}\right)\right)

フーリエ変換

時間領域の信号を周波数領域に変換する式です。

F(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i\omega t} dt
F(ω)= - f(t)e - iωtdtF(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i\omega t} dt

ラプラス変換

微分方程式を代数方程式に変換する積分変換です。

F(s) = \int_{0}^{\infty} f(t) e^{-st} dt
F(s)=0f(t)e - stdtF(s) = \int_{0}^{\infty} f(t) e^{-st} dt

コシ・リーマン方程式

複素関数が微分可能なための必要十分条件です。

\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}, \quad \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}
ux=vy,uy= - vx\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}, \quad \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}

ストークスのまとめ

曲面上の面積分を境界線の線積分に変換する式です。

\iint_S (\nabla \times \vec{F}) \cdot d\vec{S} = \oint_C \vec{F} \cdot d\vec{r}
S(×F)dS=CFdr\iint_S (\nabla \times \vec{F}) \cdot d\vec{S} = \oint_C \vec{F} \cdot d\vec{r}

発散定理(ガウス定理)

ベクトル長の発散を体積積分から面積分に変換する式です。

\iiint_V (\nabla \cdot \vec{F}) dV = \iint_S \vec{F} \cdot d\vec{S}
V(F)dV=SFdS\iiint_V (\nabla \cdot \vec{F}) dV = \iint_S \vec{F} \cdot d\vec{S}

グリーンのまとめ

2次元領域の面積分と線積分の関係を示します。

\iint_D \left(\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y}\right) dA = \oint_C (P dx + Q dy)
D(Qx - Py)dA=C(Pdx+Qdy)\iint_D \left(\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y}\right) dA = \oint_C (P dx + Q dy)

調和給水の発散

調和給水は無限大に発散するという事実を示しています。

\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n} = \infty
Σn=11n=\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n} = \infty

バーゼルの問題

逆数の二乗の和がπ²/6というオイラーの発見です。

\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} = \frac{\pi^2}{6}
Σn=11n2=π26\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} = \frac{\pi^2}{6}

リーマンゼータ関数

複素数の給水として定義され、素数の分布に関連しています。

\zeta(s) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^s}
ζ(s)=Σn=11ns\zeta(s) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^s}

ガンマ関数

ファクトリアルを実数と複素数に拡張した関数です。

\Gamma(n) = \int_{0}^{\infty} t^{n-1} e^{-t} dt
Γ(n)=0tn - 1e - tdt\Gamma(n) = \int_{0}^{\infty} t^{n-1} e^{-t} dt

ベータ関数

2つのパラメータを持つ特殊関数はガンマ関数に関連しています。

B(x,y) = \int_{0}^{1} t^{x-1}(1-t)^{y-1} dt

スターリング近似

大数のファクトリアルを近似する公式です。

n! \approx \sqrt{2\pi n}\left(\frac{n}{e}\right)^n
n!2πn(ne)nn! \approx \sqrt{2\pi n}\left(\frac{n}{e}\right)^n

確率と統計

正規分布(ガウス分布)

自然で最も一般的に見られる種の形の確率分布です。

f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}
f(x)=1σ2πe - (x - μ)22σ2f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}

ベイズクリーンアップ

事前確率と尤度を利用して事後確率を計算する式です。

P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}
P(A|B)=P(B|A)P(A)P(B)P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}

二項分布

n回の独立した施行で成功回数の確率分布です。

P(X = k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}
P(X=k)=(nk)pk(1 - p)n - kP(X = k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{nk}

ポアソン分布

単位時間またはスペースでイベントが発生する回数の確率分布。

P(X = k) = \frac{\lambda^k e^{-\lambda}}{k!}
P(X=k)=λke - λk!P(X = k) = \frac{\lambda^ke^{-\lambda}}{k!}

(昔、大学時代に数学の時間に数学教授が学会で発表者ごとに ポアソンを別の方法で発音するという笑い声が思いますね😄)

中央韓国語

独立した確率変数の合計は正規分布に収束するという定理です。

\frac{\bar{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}} \xrightarrow{d} N(0,1)
X - μσ/ndN(0,1)\frac{\bar{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}} \xrightarrow{d} N(0,1)

平均(コメント値)

確率変数のコメント値を計算する式です。

E[X] = \sum_{i} x_i P(x_i)
E[X]=ΣixiP(xi)E[X] = \sum_{i} x_i P(x_i)

分散

確率変数が平均からどれだけ広がっているかを示します。

\text{Var}(X) = E[(X - E[X])^2] = E[X^2] - (E[X])^2
(X)=E[(X - E[X])2]=E[X2] - (E[X])2\text{Var}(X) = E[(X - E[X])^2] = E[X^2] - (E[X])^2

共分散

2つの確率変数が一緒に変化する程度を示します。

\text{Cov}(X,Y) = E[(X - E[X])(Y - E[Y])]
Cov(X,Y)=E[(X - E[X])(Y - E[Y])]\text{Cov}(X,Y) = E[(X - E[X])(Y - E[Y])]

상관계수

2 つの変数間の線形関係の強度を -1 から 1 の値で表します。

\rho_{X,Y} = \frac{\text{Cov}(X,Y)}{\sigma_X \sigma_Y}
ρX,Y=Cov(X,Y)σXσY\rho_{X,Y} = \frac{\text{Cov}(X,Y)}{\sigma_X \sigma_Y}

チェビシェフ不等式

確率変数が平均からk標準偏差を超える確率の上限を示します。

P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}
P(|X - μ|kσ)1k2P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}

기하학

円の広さ

半径rの円の広さを求める公式です。

A = \pi r^2
A=πr2A = \pi r^2

円の周り

半径rの円の円周を求める公式です。

C = 2\pi r
C=2πrC = 2\pi r

球の体積

半径rの球の体積を求める公式です。

V = \frac{4}{3}\pi r^3
V=43πr3V = \frac{4}{3}\pi r^3

球の表側

半径rの球の表面積を求める式です。

A = 4\pi r^2
A=4πr2A = 4\pi r^2

円柱の体積

半径r、高さhの円柱の体積を求める式です。

V = \pi r^2 h
V=πr2hV = \pi r^2 h

コーンの体積

半径r、高さhの円錐の体積を求める式です。

V = \frac{1}{3}\pi r^2 h
V=13πr2hV = \frac{1}{3}\pi r^2 h

ヘロンの公式

三角形の三辺の長さから広さを求める式です。

A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}, \quad s = \frac{a+b+c}{2}

サインの法則

三角形では、辺の長さと対角の正弦値の比率が一定であることを示します。

\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}
aA=bB=cC\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}

コサイン法則

三角形では、一辺の二乗は他の二辺とその間角で表されます。

c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C
c2=a2+b2 - 2abCOSCc^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C

微積分学

積の微分法

2つの関数の積を微分する式です。

(fg)' = f'g + fg'
(fg)"=f"g+fg"(fg) '= f'g + fg'

商の微分法

2つの関数の商を微分する式です。

\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2}
(fg)"=f"g - fg"g2\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2}

連鎖法則(合成関数微分法)

合成関数を微分する公式です。

\frac{d}{dx}f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x)
ddxf(g(x))=f"(g(x))g"(x)\frac{d}{dx}f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x)

部分積分

2つの関数の積の積分を求める方法です。

\int u \, dv = uv - \int v \, du
udv=uv - vdu\int u \, dv = uv - \int v \, du

置換積分

積分変数を置換して積分を簡単にする方法です。

\int f(g(x))g'(x) dx = \int f(u) du, \quad u = g(x)
f(g(x))g"(x)dx=f(u)du,u=g(x)\int f(g(x))g'(x) dx = \int f(u) du, \quad u = g(x)

微積分学の基本定理

積分と微分が逆演算関係であることを示す整理です。

\int_{a}^{b} f'(x) dx = f(b) - f(a)
abf"(x)dx=f(b) - f(a)\int_{a}^{b} f'(x) dx = f(b) - f(a)

ロピタルのまとめ

否定的な極限を計算する方法です。

\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}
リムxaf(x)g(x)=リムxaf"(x)g"(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}

指輪物語

連続関数の平均変化率と瞬時変化率の関係を示します。

f'(c) = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}, \quad a < c < b
f"(c)=f(b) - f(a)b - a,a<c<bf'(c) = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}, \quad a < c < b

ライフニッツ積分規則

パラメータを含む積分の微分法です。

\frac{d}{dx}\int_{a(x)}^{b(x)} f(x,t) dt = \int_{a(x)}^{b(x)} \frac{\partial f}{\partial x} dt + f(x,b(x))b'(x) - f(x,a(x))a'(x)
ddxa(x)b(x)f(x,t)dt=a(x)b(x)fxdt+f(x,b(x))b"(x) - f(x,a(x))a"(x)\frac{d}{dx}\int_{a(x)}^{b(x)} f(x,t) dt = \int_{a(x)}^{b(x)} \frac{\partial f}{\partial x} dt + f(x,b(x))b'(x) - f(x,a(x))a'(x)

聖徳太子

行列の積

2つの行列を掛ける方法です。

(AB)_{ij} = \sum_{k=1}^{n} A_{ik}B_{kj}
(AB)ij=Σk=1nAikBkj(AB)_{ij} = \sum_{k=1}^{n} A_{ik}B_{kj}

行列式(2x2)

2x2 行列の行列式を求める式です。

\det\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} = ad - bc
インクルード(abcd)=ad - bc\det\begin{pmatrix} a&b \\c&d \end{pmatrix} = ad - bc

クラマー公式

線形連立方程式の解を行列式で表現する式です。

x_i = \frac{\det(A_i)}{\det(A)}
xi=インクルード(Ai)インクルード(A)x_i = \frac{\det(A_i)}{\det(A)}

固有値方程式

行列の固有値を求めるための特性方程式です。

\det(A - \lambda I) = 0
インクルード(A - λI)=0\det(A - \lambda I) = 0

固有ベクトルの定義

固有値に対応する固有ベクトルの定義です。

A\vec{v} = \lambda\vec{v}
Av=λvA\vec{v} = \lambda\vec{v}

対角化

行列を固有ベクトルと固有値に分解する式です。

A = PDP^{-1}
A=PDP - 1A = PDP^{-1}

内積

2つのベクトルの内積を計算する式です。

\vec{a} \cdot \vec{b} = \|\vec{a}\|\|\vec{b}\|\cos\theta
ab=abCOSθ\vec{a} \cdot \vec{b} = \|\vec{a}\|\|\vec{b}\|\cos\theta

外積の大きさ

2つのベクトルの外積の大きさは、平行四辺形の広さと同じです。

\|\vec{a} \times \vec{b}\| = \|\vec{a}\|\|\vec{b}\|\sin\theta
a×b=abθ\|\vec{a} \times \vec{b}\| = \|\vec{a}\|\|\vec{b}\|\sin\theta

コシ・シュワルツ不等式

2 つのベクトルの内積とノルムの間の不等式です。

|\langle \vec{u}, \vec{v} \rangle| \leq \|\vec{u}\| \|\vec{v}\|
|u,v|uv|\langle \vec{u}, \vec{v} \rangle| \leq \|\vec{u}\| \|\vec{v}\|

三角部等式

ベクトル空間における距離の基本特性を表します。

\|\vec{u} + \vec{v}\| \leq \|\vec{u}\| + \|\vec{v}\|
u+vu+v\|\vec{u} + \vec{v}\| \leq \|\vec{u}\| + \|\vec{v}\|

整数論

ペルマの所定の場所

小数pと互いに小数の整数aの合同式です。

a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p}
ap - 11(MODp)a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p}

オイラーの整理

ペルマの所定理を一般化した公式です。

a^{\phi(n)} \equiv 1 \pmod{n}
aϕ(n)1(MODn)a^{\phi(n)} \equiv 1 \pmod{n}

中国人の残りの整理

お互いの数の数の残りの条件を満たす年が唯一存在するようです。

x \equiv a_i \pmod{n_i}, \quad i = 1, 2, \ldots, k
xai(MODni),i=1,2,...,kx \equiv a_i \pmod{n_i}, \quad i = 1, 2, \ldots, k

素数整理

n 以下の素数の個数に対する近似式です。

\pi(n) \sim \frac{n}{\ln n}
π(n)nlnn\pi(n) \sim \frac{n}{\ln n}

リーマン仮説

リーマンゼータ関数の非自明なゼロ点はすべて、実部が1/2の直線上にあるという未解決の推測です。

\zeta(s) = 0 \Rightarrow \text{Re}(s) = \frac{1}{2}
ζ(s)=0はこちらをご覧ください。⇒Re(s)=12\zeta(s) = 0 \Rightarrow \text{Re}(s) = \frac{1}{2}

組み合わせ論

順列

n個のうちr個を選択して順序を考慮して配列する場合の数です。

P(n,r) = \frac{n!}{(n-r)!}
P(n,r)=n!(n - r)!P(n,r) = \frac{n!}{(nr)!}

組み合わせ

n個のうちr個を選択する場合の数です。

C(n,r) = \binom{n}{r} = \frac{n!}{r!(n-r)!}
C(n,r)=(nr)=n!r!(n - r)!C(n,r) = \binom{n}{r} = \frac{n!}{r!(nr)!}

パスカルの三角形等式

二項係数間の関係を表す恒等式です。

\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}
(nk)=(n - 1k - 1)+(n - 1k)\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}

含める - 排除の原則

複数セットの合集合の元素数を求める式です。

|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B|
|AB|=|A|+|B| - |AB||A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B|

カタラン数

さまざまな組み合わせ論的問題に現れる数列です。

C_n = \frac{1}{n+1}\binom{2n}{n} = \frac{(2n)!}{(n+1)!n!}
Cn=1n+1(2nn)=(2n)!(n+1)!n!C_n = \frac{1}{n+1}\binom{2n}{n} = \frac{(2n)!}{(n+1)!n!}

複素数

複素数の極形式

複素数をサイズと角度で表現する方法です。

z = r(\cos\theta + i\sin\theta) = re^{i\theta}
z=r(COSθ+iθ)=reiθz = r(\cos\theta + i\sin\theta) = re^{i\theta}

ドムアーブルの定理

複素数の累乗を計算する式です。

(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta)
(COSθ+iθ)n=COS(nθ)+i(nθ)(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta)

複素数の絶対値

複素数の大きさを計算する式です。

|z| = |a + bi| = \sqrt{a^2 + b^2}
|z|=|a+bi|=a2+b2|z| = |a + bi| = \sqrt{a^2 + b^2}

ペア複素数

複素数のペアを求める方法です。

\overline{a + bi} = a - bi
a+bi=a - bi\overline{a + bi} = a - bi

三角関数恒等式

ピタゴラス恒等式

三角関数の基本恒等式です。

\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1
2θ+COS2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1

タンジェント恒等式

接線とシーカントの関係を示します。

1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta
1+日焼け2θ=ドライ2θ1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta

サイン加算公式

両角の合意サイン値を求める式です。

\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta

コサイン加算公式

両角の合意コサイン値を求める式です。

\cos(\alpha + \beta) = \cos\alpha\cos\beta - \sin\alpha\sin\beta
COS(α+β)=COSαCOSβ - αβ\cos(\alpha + \beta) = \cos\alpha\cos\beta - \sin\alpha\sin\beta

配却公式(サイン)

両方の配角のサイン値を求める式です。

\sin(2\theta) = 2\sin\theta\cos\theta
(2θ)=2θCOSθ\sin(2\theta) = 2\sin\theta\cos\theta

配却公式(コサイン)

両配角の余弦値を求める式です。

\cos(2\theta) = \cos^2\theta - \sin^2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta
COS(2θ)=COS2θ - 2θ=2COS2θ - 1=1 - 22θ\cos(2\theta) = \cos^2\theta - \sin^2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta

半角公式(サイン)

半角のサイン値を求める公式です。

\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1-\cos\theta}{2}}
(θ2)=±1 - COSθ2\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1-\cos\theta}{2}}

半角公式(コサイン)

半角のコサイン値を求める公式です。

\cos\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1+\cos\theta}{2}}
COS(θ2)=±1+COSθ2\cos\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1+\cos\theta}{2}}

積を合計する

二つの三角関数の積を和に変える公式です。

\sin\alpha\sin\beta = \frac{1}{2}[\cos(\alpha-\beta) - \cos(\alpha+\beta)]
αβ=12[COS(α - β) - COS(α+β)]\sin\alpha\sin\beta = \frac{1}{2}[\cos(\alpha-\beta) - \cos(\alpha+\beta)]

和を掛けて

2つのサインの和を積に変える式です。

\sin\alpha + \sin\beta = 2\sin\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)
α+β=2(α+β2)COS(α - β2)\sin\alpha + \sin\beta = 2\sin\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)

微分方程式

1系線形微分方程式の年

一次線形微分方程式の一般解を求める式です。

y = e^{-\int P(x)dx}\left(\int Q(x)e^{\int P(x)dx}dx + C\right)
y=e - P(x)dx(Q(x)eP(x)dxdx+C)y = e^{-\int P(x)dx}\left(\int Q(x)e^{\int P(x)dx}dx + C\right)

2系同車微分方程式

定数係数2次同次線形微分方程式の特性方程式です。

y'' + ay' + by = 0 \Rightarrow r^2 + ar + b = 0
y""+ay"+by=0はこちらをご覧ください。⇒r2+ar+b=0y'' + ay' + by = 0 \Rightarrow r^2 + ar + b = 0

減衰振動

減衰のある調和振動子の運動方程式です。

m\frac{d^2x}{dt^2} + c\frac{dx}{dt} + kx = 0
md2xdt2+cdxdt+kx=0m\frac{d^2x}{dt^2} + c\frac{dx}{dt} + kx = 0

熱力学と統計力学

ボルツマンエントロピー公式

統計力学でエントロピーをミクロ状態の数として定義する式です。

S = k_B \ln \Omega
S=kBlnΩS = k_B \ln \Omega

理想気体状態方程式

理想気体の圧力、体積、温度、モル数の関係です。

PV = nRT
PV=nRTPV = nRT

熱力学第1法則

エネルギー保存の法則を熱力学的に表現したものです。

\Delta U = Q - W
ΔU=Q - W\Delta U = Q - W

カルノ効率

カルノ熱機関の最大効率を示します。

\eta = 1 - \frac{T_C}{T_H}
η=1 - TCTH\eta = 1 - \frac{T_C}{T_H}

マクスウェル・ボルツマン分布

理想気体分子の速度分布を示します。

f(v) = \left(\frac{m}{2\pi k_B T}\right)^{3/2} 4\pi v^2 e^{-\frac{mv^2}{2k_B T}}
f(v)=(m2πkBT)3/24πv2e - mv22kBTf(v) = \left(\frac{m}{2\pi k_B T}\right)^{3/2} 4\pi v^2 e^{-\frac{mv^2}{2k_B T}}

最後に、

WordPress 6.9 で追加された Math ブロックの LaTeX 文法を活用すれば、ブログやウェブサイトで専門的な数学コンテンツを作成できます。最初は複雑に見えるかもしれませんが、よく使う文法から学ぶと誰でも簡単に活用できます。

ただし、一般ユーザーはサイトに数式を表示することはほとんどありません。一度に数式を表示する必要がある場合は、ChatGPTなどのAIに数式画像をアップロードしてLaTeX文法で作成するように求めることができます。

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