Использование редактора формул

К сожалению, описанным выше образом можно ввести лишь самые простые формулы. Для создания сложных формул (с дробями, корнями, пределами, интегралами) применяется специальный компонент Microsoft Word – редактор формул. При установке Microsoft Office на компьютер данный компонент также должен быть установлен, в противном случае придется его доустановить (может понадобиться дистрибутивный пакет с нужной версией Microsoft Office).

Чтобы вставить в документ формулу при помощи редактора формул, следует установить курсор на необходимую позицию и воспользоваться выпадающим списком кнопки « Формула» в правой части ленты Вставка. Выпадающий список содержит несколько готовых формул. Если нужна другая формула, следует воспользоваться командой Вставить новую формулу внизу списка.

В документ будет вставлена рамка-заготовка формулы, а на экране появится новая группа лент «Работа с формулами», содержащая единственную ленту Конструктор (рис. 5.20). В дальнейшем будем называть эту ленту Конструктором формул.

Основное пространство ленты занимают две группы. Группа Символы содержит одноименную галерею для вставки в формулу различных символов. Как и другие галереи (например, галерею стилей), галерею символов можно проматывать кнопками и , а кнопка разворачивает ее.

Рис. 5.20 Панель редактора формул

В развернутом виде у данной галереи присутствует строка заголовка с символом . Щелчок по этому символу раскроет дополнительное меню, которое позволяет переключать галереи. К примеру, здесь доступны отдельные галереи с греческими буквами, логическими операторами, особыми буквами для описания множеств и т.д.

Группа Структуры содержит набор шаблонов. При помощи данных шаблонов можно ввести практически любые математические выражения. Пред началом работы с формулами следует самостоятельно последовательно просмотреть все шаблоны, чтобы визуально запомнить их расположение.

При вводе формул также используются буквы латинского и русского алфавитов и символы простейших операций (+, -, =), которые вводятся непосредственно с клавиатуры.

Большинство шаблонов при вставке создают одно или несколько знакомест. В каждое из них можно вставлять символы или другие шаблоны. Для перемещения между знакоместами используется мышь или курсорные клавиши.

Формула может включать несколько строк. Для создания новой строки используется клавиша Enter. Можно заметить, что при перемещении курсора некоторые фрагменты формулы слегка затеняются. Это затенение показывает, куда будет вставлена строка. Например, если затенено подкоренное выражение, нажатие клавиши Enter вставит дополнительные строки под знак корня.

Некоторые шаблоны, например скобки, допускают создание нескольких строк внутри одного шаблона. Так вводятся матрицы или системы уравнений. Другой способ добавления строк – воспользоваться шаблонами кнопки «Матрица».

Используя мышь или курсорные клавиши с одновременным нажатием клавиши Shift, можно выделить произвольную часть созданной формулы. Затем можно переместить или скопировать выделенную часть в другое знакоместо – перетаскиванием, через буфер обмена Windows или Office, либо удалить ее.

При вставке шаблона выделение частей формул играет важную роль. Если ничего не выделено, шаблон с пустыми знакоместами вставляется в позицию курсора. Если же выделить выражение, после вставки шаблона оно окажется в его первом знакоместе (например, под знаком корня или в числителе дроби).

В левой верхней части рамки формулы присутствует символ . Перетаскивание этого символа мышью позволяет быстро переместить всю формулу целиком. В правой нижней части рамки присутствует кнопка . Нажатие на нее открывает специальное меню, команды которого будут рассмотрены ниже.

При перемещении курсора ввоза за пределы формулы рамка и лента Конструктора формул исчезают, и Microsoft Word возвращается в режим редактирования обыкновенного текста.

Процесс создания формулы может оказаться очень медленным и длительным. Причина в том, что пользователю приходится постоянно переносить руку с клавиатуры на мышь. Для ускорения процесса в Microsoft Word 2010 применяется два инструмента: автозамена математическими символами и линейный формат формул.

Автозамена была рассмотрена в Лабораторной работе №3. Напомним, что для открытия окна необходимо воспользоваться меню Файл – Параметры, перейти в категорию «Правописание» и нажать кнопку «Параметры автозамены…». Благодаря наличию в окне автозамены вкладки «Автозамена математическими символами» для ввода математического символа или шаблона достаточно ввести символ «\», соответствующее название символа и пробел. Названия символов, естественно, придется выучить наизусть.

Линейный формат также является частным случаем автозамены. Формула, состоящая из различных символов и шаблонов, вводится в строчку (примерно так же, как в алгоритмических языках программирования). По мере ввода специальных символов и их комбинаций после нажатия клавиши Пробел Microsoft Word автоматически заменяет их привычными символами редактора формул. Это позволяет очень быстро набирать формулы, практически не используя мышь. В первую очередь следует запомнить, что нижний индекс обозначается символом «_», а верхний индекс – символом «^». Для перехода от индекса к обычному тексту (а также для выхода из-под корня и т.п.) также используется клавиша Пробел. Для выхода из знаменателя дроби следует нажать клавишу перемещения курсора вправо.

Чтобы было проще редактировать формулу, перемещая курсор по ней без помощи мыши, Microsoft Word позволяет преобразовать любую формулу, набранную при помощи кнопок ленты, в линейный формат. Для этого служит кнопка « Линейный» в группе Сервис ленты Конструктора формул. Для обратного преобразования используется кнопка « Профессиональный» там же. Также переключиться между линейным и профессиональным форматами можно через меню кнопки или контекстное меню.

В редакторе формул Microsoft Word используется автоматическое выделение определенных элементов формулы курсивом. В частности, выделяются переменные, в то время как названия функций – нет. Также Microsoft Word самостоятельно «растягивает» формулу при помощи пробелов между символами. Чтобы отключить данную функцию, следует выделить формулу или ее часть и нажать кнопку « Обычный текст» в группе Сервис ленты Конструктора формул. Это также позволяет для формул и их частей использовать шрифт, отличный от Cambria Math. Дело в том, что в профессиональном или линейном форматах поддерживаются только специальные шрифты редактора формул. Эти шрифты можно скачать в сети Интернет. Cambria Math – единственный шрифт редактора формул, поставляемый в комплекте с Microsoft Word. Отжатие кнопки « Обычный текст» возвращает автоматическое форматирование.

Еще одной особенностью редактора формул Microsoft Word является автоматическое сжатие формул, если они находятся внутри строки. Например, формула вида

после сжатия примет вид . Первый режим называется отображаемым, второй – встроенным. Переключение между режимами происходит как автоматически (встроенный режим активируется при добавлении в строку перед или после формулы любых символов и отключается при их удалении), так и в ручную через меню кнопки . Если в строке с формулой есть какие-либо символы, при переходе в отображаемый режим строка будет разбита (перед и после формулы будут автоматически добавлены символы разрыва строки « »).

К сожалению, такое автоматическое сжатие (которое никак нельзя отключить) не позволяет организовать стандартную нумерацию формул в тексте (номер в скобках вдоль правого поля листа) при помощи табуляций. В Microsoft Word 2010 такую нумерацию можно организовать лишь при помощи таблиц с невидимыми границами: в одну широкую ячейку таблицы заносится формула, во вторую – ее номер.

Формулы, созданные в редакторе формул Microsoft Word 2010, форматируются, как обычный текст. В частности, выделив формулу или ее часть, можно изменить начертание шрифта (жирное, курсив) и цвет символов. Размер шрифта также можно изменить, однако это изменение отражается на всех символах формулы одновременно: например, если увеличить шрифт символов формулы с 14 на 16, размер крупных символов (типа сумма) и индексов будет увеличен пропорционально. Кнопки позволяют изменить выравнивание формулы относительно листа. Его также можно изменить при помощи подпунктов меню Выравнивание кнопки .

Часто бывает необходимо записать несколько уравнений «в столбик» и расположить их в середине листа. Наилучшим образом такие уравнения будут смотреться, если знаки «=» всех уравнений будут находиться друг под другом. В этом случае следует нажать кнопку , и из ее меню Выравнивание выбрать пункт Выровнять группу по центру. Группой формул в Microsoft Word считаются только формулы, идущие подряд.

Если в формулах группы есть несколько знаков «=», или необходимо выровнять группу по другому оператору (например, сравнения), следует в каждой из формул группы щелкнуть правой кнопкой мыши по соответствующему оператору и выбрать в контекстном меню команду Выровнять по этому знаку. В формулу будет добавлен непечатаемый символ «точка выравнивания» в виде тонкой вертикальной черты, и выравнивание типа Выровнять группу по центру будет осуществляться по этому символу. Удалить символ можно командой контекстного меню Удалить точку выравнивания.

Там же в контекстном меню имеется команда Вставить принудительный разрыв, разбивающая формулу и переносящая ее продолжение на новую строку. С математической точки зрения редактор разбивает формулы правильно: один знак «=» или математический оператор остается на текущей строке, а второй – копируется в начало новой строки.

Также для определенных шаблонов формул доступны дополнительные инструменты форматирования. Для вызова их используется контекстное меню. У обыкновенных дробей можно менять горизонтальную черту на наклонную и наоборот, а также делать эту черту невидимой. У индексов можно изменять размер относительно основного текста (команды Увеличить / Уменьшить размер аргумента). Двойные индексы (верхний и нижний одновременно) можно выравнивать друг относительно друга и размещать относительно основного символа слева или справа. Для пределов можно переносить строку со знаком «®» вниз или вверх относительно слова «lim».

Символы интегралов, суммирования и некоторые другие в редакторе формул Microsoft Word считаются n-арными операторами: после них формула может состоять из нескольких строк. Таким же свойством обладают скобки, это позволяет создавать в редакторе формул матрицы и их определители. Для этих символов в контекстном меню имеется возможность растянуть их по вертикали (чтобы они охватывали все строки формулы) или отключить растягивание, сохранив их оригинальный размер. Также, если выражение в скобках имеет верхний (или нижний) индекс, можно сдвигать скобки вверх (вниз) командой Изменить размер скобок в соответствии с высотой аргумента.

Ряд дополнительных инструментов доступен при форматировании матриц. В частности, в матрицу можно добавлять строки и столбцы и удалять их (подменю Вставить и Удалить контекстного меню), саму матрицу можно выравнивать по вертикали относительно прочих символов формулы (подменю Выравнивание матрицы), а для каждого из столбцов матрицы можно задать свое выравнивание по горизонтали (подменю Выравнивание столбца). Также в контекстном меню доступен пункт Интервал для матрицы…, который открывает диалоговое окно рис. 5.21. Переключатель в верхней части окна дублирует подменю Выравнивание матрицы контекстного меню.

Как было сказано выше, выравниванием можно создать систему уравнений со знаками равенства, находящимися друг под другом. Однако математически систему уравнений принято обозначать с фигурной скобкой слева. Поэтому уравнения придется записывать как элементы матрицы с одним столбцом. Однако таким образом получится не группа формул, а одиночная формула, и выравнивание группы применить к ней не удастся. В этом случае лучше воспользоваться матрицей из двух столбцов: в первый вставить левые части уравнений и выровнять его по правому краю, а во второй – знаки «=» и правые части, и выровнять его по левому краю. При необходимости интервал между столбцами матрицы можно уменьшить в окне рис. 5.21.

Кнопка справа от названия группы Сервис ленты Конструктора формул открывает диалоговое окно параметров редактора. В пособии оно рассматриваться не будет, студентам следует изучить его самостоятельно.

В старых версиях Microsoft Word (97-2003) в качестве редактора формул использовалась надстройка (т.е. программа, внешняя по отношению к Microsoft Word) Microsoft Equation 3.0. Редактор формул Microsoft Word 2007 и Microsoft Equation 3.0 не совместимы между собой, т.е. формула, созданная в Microsoft Equation 3.0, может быть редактирована только в нем. Поэтому вместе с редактором формул Microsoft Word 2010 также устанавливается и старый Microsoft Equation 3.0. Более того, в Microsoft Word 2010 все еще имеется возможность воспользоваться старым редактором Microsoft Equation вместо нового встроенного редактора.

Для создания формулы в «старом» редакторе следует установить курсор на необходимую позицию и воспользоваться кнопкой Объект группы Текст ленты Вставка. В появившемся диалоговом окне следует найти программу – «Microsoft Equation 3.0» и нажать «OK». Процесс создания формул в надстройке Microsoft Equation 3.0 подробно описан во множестве источников, в пособии он рассматриваться не будет.

Рис. 5.21 Диалоговое окно настройки интервалов матрицы