行列は、数学や工学、物理学などの分野で広く使用される重要な概念です。行列は、数値や式を表形式で整理し、数学的な操作や変換を行う際に便利なツールです。LaTeXを使用することで、行列を簡潔に記述し、美しく表示することが可能です。

LaTeXでは、行列を表現するためにいくつかのコマンドや環境が用意されています。これらのコマンドを活用することで、行列を正確に表現できます。以下では、代表的な行列のコマンドとその使い方について紹介します

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• 基本的な表現
• 省略のための表現
• 具体例
  • $\ldots$を用いた省略の具体例
  • 大きな文字を用いた省略の具体例
  • 線を用いた区切りの具体例

基本的な表現

出力	コマンド
$$\begin{matrix} a & b \\ c & d \end{matrix}$$	\begin{matrix} a & b \\ c & d \end{matrix}
$$\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$$	\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}
$$\begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}$$	\begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}
$$\begin{Bmatrix} a & b \\ c & d \end{Bmatrix}$$	\begin{Bmatrix} a & b \\ c & d \end{Bmatrix}
$$\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix}$$	\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix}
$$\begin{Vmatrix} a & b \\ c & d \end{Vmatrix}$$	\begin{Vmatrix} a & b \\ c & d \end{Vmatrix}
$$\begin{pmatrix} a & b & c\\ d & e & f \end{pmatrix}$$	\begin{pmatrix} a & b & c\\ d & e & f \end{pmatrix}

省略のための表現

出力	コマンド
$$\cdots$$	\[\cdots\]
$$\vdots$$	\[\vdots\]
$$\ldots$$	\[\ldots\]
$$\ddots$$	\[\ddots\]

具体例

$\ldots$による省略を用いた行列表現

$\left( \begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \ldots & a_{mn} \end{array} \right)$

\(\left(\begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \ldots & a_{mn} \end{array}\right)\)

大きな文字による省略を用いた行列表現

$\begin{pmatrix} a_1 & & & & \\ & a_2 & & \Huge{0} & \\ & & \ddots & & \\ & \Huge{0} & & a_{n-1} & \\ & & & & a_n \end{pmatrix}$

\(\begin{pmatrix} a_1 & & & & \\ & a_2 & & \Huge{0} & \\ & & \ddots & & \\ & \Huge{0} & & a_{n-1} & \\ & & & & a_n \end{pmatrix}\)

線による区切り用いた行列表現

$\left( \begin{array}{c|cc} a_{11} & a_{12} & _{13} \\ \hline a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{array} \right)$

\(\left(\begin{array}{c|cc} a_{11} & a_{12} & _{13} \\ \hline a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{array}\right)\)

これらのコマンドを組み合わせることで、様々な種類の行列をLaTeX文書内で美しく、整然と表示することができます。