【LaTeX】数式内に文字(テキスト)を入れるには

数式内に日本語などの文字（テキスト）を入れる方法を解説します。

なお，amsmath パッケージは読み込んでいるものとします。

【LaTeX】数式内に文字(テキスト)を入れるには
1. 数式内の一部に文字を入れる方法
2. 数式内で改行して文字を入れる方法
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参考

【LaTeX】数式内に文字(テキスト)を入れるには

最初に注意ですが，数式モード内で単に difference などとテキスト入力すれば $difference$ のように，非常に汚くなってしまいます。これは，文字の掛け算と認識されるからです。

そうではなく， $\mathrm{difference}$ (ローマン体)や $\mathit{difference}$ (イタリック体；斜体) のようにすべきでしょう。これを前提に，話を進めます。

数式内の一部に文字を入れる方法
数式内で改行して文字を入れる方法

の２つに分けて紹介します。

数式内の一部に文字を入れる方法

textコマンドで数式外と同じ文字を入れる

\text{} コマンドを用いれば，本文中と同じ形式の文字を書くことが可能です。たとえば，

f(x) \ge 0 \quad\text{for $x\in\mathbb{R}$.}

f(x) \ge 0 \quad\text{for } x\in \mathbb{R}.

のようにできます。日本語も可能です。上の例の通り，\text{} 内部でさらに数式モードにして，数式をかくこともできます。

ここで，本文中と同じ形式というところがポイントで，たとえば，定理環境の中で，全体が斜体になっているときは，\text{} で書いた文字も斜体になります。

amsmath パッケージを読み込んでいない場合は，\text{} は使えませんので，代わりに \mbox{}を用いてください。使い方は同じですが，\text は添え字で使うと自動でサイズ調整してくれるなど，使い勝手が良いので，\text が使えるのであればこちらを使う方が良いです。

mathrm, mathitなどで数式に付随する文字を入れる

上で紹介した \text{} コマンドは，本文中と同じ形式ということがポイントでした。そうではなく，たとえば，定理環境等にも依らず常にローマン体で $\color{red}M_{\mathrm{max}}$ のように書きたいときは，\mathrm{} コマンドを使って， M_{\mathrm{max}} のようにすればよいです。

同じく， $\color{red} M_{\mathit{max}}$ のように常にイタリック体(斜体)にしたい場合は，\mathit{} コマンドを用いて，M_{\mathit{max}} のようにするとよいです。

文字ではなく演算子を入れたい場合

$\sin, \cos, \log$ のように，単なる文字ではなく，演算子を入れたい場合は，\DeclareMathOperator で演算子を定義してから用いるとよいです。これについては，以下で解説しています。

数式内で改行して文字を入れる方法

align, gather といった，複数行の別行立て数式において，改行して文字を途中挿入するには， \intertext, \shortintertext コマンドを用います。後者を用いたい場合，追加で mathtools パッケージも必要です。\shortintertext の方が，上下のスペースが小さくなります。

以下で使い方を確認しておきましょう。

\begin{align}
  f(x)&= {(x+y)}^3 \\
      &= x^3+3x^y+3xy^2+y^3
  \intertext{ここで，$x$は常に$0$であったから，}
      &= y^3.
\end{align}

\begin{align}
  f(x)&= {(x+y)}^3 \\
      &= x^3+3x^y+3xy^2+y^3
      \shortintertext{ここで，$x$は常に$0$であったから，}
      &= y^3.
\end{align}