告别公式混乱！一文读懂 LaTeX 中各种数学字体（Math Fonts）的正确使用方法
2025-11-21
在 LaTeX 的数学模式中，字母和符号默认会采用特定的字体样式（通常是数学斜体，用于变量），这与普通文本模式的字体处理方式有所不同。理解和控制这些样式对于撰写清晰、专业的数学文档至关重要。
LaTeX 提供了一系列命令来改变数学公式中字母和数字的字体样式。
命令样式典型用途变量 (默认)斜体 (Math Italic)变量、未知数 (x,y,α)常数正体 (Roman)运算符缩写 (sin, cos, log)、单位 (m, s)、文本 (但不能处理空格)向量粗体 (Boldface)向量、矩阵 (v,A)拓扑空间花体/手写体 (Calligraphic)集合、拓扑空间 (F,T)李群德文尖角体 (Fraktur)李群、理想 (g)实数集黑板粗体 (Blackboard Bold)常用数集（实数 R、复数 C 等）无衬线字体无衬线 (Sans Serif)某些特殊符号或排版风格 (A)代码等宽字体 (Typewriter)用于表示代码或计算机相关内容 (code)麻烦 直接在数学模式下输入文本，如 $x \text{ is } y$，LaTeX 会将每个字母视为一个独立的变量，用斜体显示，并且忽略空格。
错误示例 sin(x) (注意 s, i, n 之间的间距是不对的)
错误示例 x is y (文本中的空格被忽略了，且字体不统一)
替代方案 (推荐) 使用 \text{...} 命令（需要引入 \usepackage{amsmath} 包）。它允许你在数学模式中输入带空格的普通文本，并使用文档的主文本字体。
正确示例 y=f(x)for all x∈R
替代方案 (不推荐用于长文本) 使用 \mathrm{...} 或 \textrm{...}。\mathrm 用于数学正体，但会忽略空格；\textrm 是文本模式下的正体，可以处理空格，但通常不推荐在公式中混用太多文本模式命令。
示例代码效果备注$$\sin(x) = 0$$sin(x)=0错误，s, i, n 会被视为变量并用斜体显示$$\mathrm{sin}(x) = 0$$sin(x)=0错误，\mathrm 忽略了空格，且 LaTeX 自身有 \sin 命令$$\text{sin}(x) = 0$$sin(x)=0正确，使用 \text 处理文本$$\sin(x) = 0$$sin(x)=0最佳，对于运算符请使用 LaTeX 自带的运算符命令 \sin, \cos, \log 等麻烦 标准的 \mathbf{...} 命令通常只对拉丁字母和数字有效，对希腊字母、特殊符号等无效或效果不佳。
错误示例 α (通常还是显示为普通斜体)
替代方案 (推荐) 引入 \usepackage{amsmath} 后，使用 \boldsymbol{...} 命令。它可以对多数数学符号和希腊字母应用粗体样式。
正确示例 α,Σ
替代方案 (更强大) 使用 bm 包的 \bm{...} 命令。它比 \boldsymbol 更强大，可以处理更多复杂的符号和排版。
正确示例 ∇⋅E=ρ (需要 \usepackage{bm})
示例代码效果备注$$\mathbf{\alpha}$$α失败 (可能仍是斜体)$$\boldsymbol{\alpha}$$α成功 (需要 amsmath)$$\bm{\nabla}$$∇成功 (需要 bm 包)麻烦 这些特殊字体不在基础 LaTeX 中，直接使用命令会报错或无效。
替代方案 (必须) 引入 \usepackage{amssymb} 或 \usepackage{amsfonts} 包。
黑板粗体 (Blackboard Bold) 使用 \mathbb{R} (R), `\mathbb{C}$ (C)
花体 (Calligraphic) 使用 \mathcal{F} (F) (仅适用于大写字母 A-Z)
德文尖角体 (Fraktur) 使用 \mathfrak{g} (g)
示例代码效果备注$$\mathbb{R} \in \mathcal{T}$$R∈T成功 (需要 amssymb 或 amsfonts)下面是一个完整的 LaTeX 示例，展示了这些字体样式的使用
\documentclass{article}
% 引入 amsmath 用于 \text 和 \boldsymbol
\usepackage{amsmath}
% 引入 amssymb 用于 \mathbb, \mathcal, \mathfrak
\usepackage{amssymb}
% 引入 bm 用于更强大的粗体
\usepackage{bm}
\begin{document}
\section*{数学公式中的字体样式示例}
这是一个简单的行内公式，变量 $x$ 和 $y$ 默认是斜体。
$$
\mathbf{F} = m \mathbf{a} \quad \text{(牛顿第二定律)}
$$
\begin{enumerate}
\item \textbf{运算符/单位 (正体):} 请使用专有命令或 \texttt{\string\mathrm}。
$$
E = \mathrm{m} \mathrm{c}^2 \quad \text{或} \quad \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t} \int_V \rho \mathrm{d}V
$$
\item \textbf{向量/矩阵 (粗体):} 对于拉丁字母，可以使用 \texttt{\string\mathbf}。
$$
\mathbf{v} = (v_1, v_2, v_3)
$$
\item \textbf{希腊字母粗体:} 使用 \texttt{\string\boldsymbol} 或 \texttt{\string\bm}。
$$
\text{电场强度向量: } \boldsymbol{E} = \bm{E}
$$
\item \textbf{数集 (黑板粗体):}
$$
\text{实数集 } \mathbb{R} \text{ 和复数集 } \mathbb{C}
$$
\item \textbf{集合/拓扑空间 (花体):}
$$
\text{某个事件集合 } \mathcal{A} \subset \mathcal{F}
$$
\item \textbf{公式中的普通文本 (使用 \texttt{\string\text}):}
$$
\lim_{n \to \infty} a_n = L \quad \text{if and only if } \forall \epsilon > 0, \ldots
$$
\end{enumerate}
\end{document}
变量 → 默认斜体
运算符/常量/单位 → \mathrm{...} 或 \text{...}
文本（含空格） → \text{...}
向量 → \mathbf{...}
希腊字母粗体 → \boldsymbol{...} 或 \bm{...}
特殊集合符号 → \mathbb{...}, \mathcal{...}, \mathfrak{...} (需要 amssymb 包)
希望这个详细的解释和示例能帮到你！