在 LaTeX 中为公式添加边框的终极指南

引言

在日常的学术写作、课件制作或者技术文档编写中，我们经常需要突出显示某些关键的数学公式。虽然 LaTeX 默认的排版已经非常精美，但有时为了让特定公式在长篇文档中脱颖而出，或者为了在视觉上对其进行归类，我们需要为公式添加边框。这不仅是为了美观，更是为了引导读者的注意力。

在这篇文章中，我们将深入探讨在 LaTeX 中为公式添加边框的各种方法。我们将从最基础的内置命令开始，逐步过渡到使用强大的宏包来实现高度自定义的边框效果。无论你是编写复杂的证明题，还是制作醒目的演示文稿，这篇文章都将为你提供实用的解决方案和最佳实践。

LaTeX 公式排版基础回顾

在深入边框技巧之前，让我们先快速回顾一下 LaTeX 数学公式的基本环境。LaTeX 提供了两种主要的数学模式：

• 行内模式：使用 INLINECODE9ed79290 或 INLINECODE54e8de1e 将公式嵌入段落文本中。例如：$E=mc^2$。
• 行间模式：使用 INLINECODEb8d93003 或 INLINECODE505b0318 将公式独立成行显示，通常用于较大的或需要重点展示的公式。

为公式添加边框时，我们主要关注的是行间模式的公式，因为这通常是我们在视觉上想要强调的内容。让我们先看看如何利用 LaTeX 最原生的功能来创建一个简单的边框。

使用基础命令添加边框

利用 \fbox 命令

最直接的方法是使用 LaTeX 内置的 \fbox 命令。这是一个非常通用的命令，不仅用于数学公式，也用于文本。它的作用非常简单：在内容周围绘制一个矩形框。

#### 工作原理

INLINECODE2bd53138 的基本语法是 INLINECODEa3e50202。它会自动计算内容的宽度，并在内容周围留出 INLINECODE665814c2（默认 3pt）的距离，然后以 INLINECODE62030f6c（默认 0.4pt）的线宽绘制边框。

#### 代码示例

让我们尝试给勾股定理加上边框：

\documentclass{article}
\begin{document}

我们可以在文本中使用 \fbox{$a^2 + b^2 = c^2$} 来展示行内公式。

对于行间公式，我们可以这样写：


oindent \fbox{$\displaystyle \int_0^1 x^2 dx = \frac{1}{3}$}

\end{document}

注意：在使用 INLINECODEd2dee095 包含数学公式时，如果涉及到积分或求和等上下标，建议使用 INLINECODEe5f6f8f3 命令强制公式使用展示样式，否则上下标可能会显示在符号的侧面而不是上下方，影响美观。

利用 \boxed 命令

如果你经常阅读数学或物理类的学术论文，你一定见过带有边框的公式，特别是在强调最后的结果时。LaTeX 的 INLINECODE72bd6d60 宏包提供了一个专门为此设计的命令：INLINECODEbdd76439。

#### 为什么选择 \boxed？

与 INLINECODE8ab1816d 不同，INLINECODEb504a13e 是专门为数学模式优化的。它自动处理了内容的间距，使其更适合数学公式的展示，而且在输入时更简洁，因为它是 \fbox 在数学模式下的特定变体。

#### 代码示例

下面的例子展示了如何使用 \boxed 来突出一个重要的三角函数等式：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath} % 必须加载此宏包
\begin{document}

利用二倍角公式，我们可以得到：

\[
\boxed{\sin\frac{x}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos x}{2}}}
\]

这就是我们要求的最终结果。

\end{document}

#### 实用见解

INLINECODEf04f5050 最大的优势在于它可以直接在数学环境（如 INLINECODEe34bc63a 或 equation 环境）内部使用，无需切换模式。这不仅代码更清晰，也避免了因模式切换带来的错误。

进阶技巧：自定义颜色和背景

虽然标准的黑色边框适用于大多数情况，但在制作演示文稿（如 Beamer）或彩色打印的讲义时，我们可能希望边框或背景具有特定的颜色，以配合整体的主题风格。

为边框着色

我们可以利用 INLINECODE36dec566 宏包配合 INLINECODE3fca2ff6 或 INLINECODE8ac3f727 来改变边框颜色。这里有一个小技巧：使用 INLINECODE63f1a1ea 命令来改变当前的颜色作用域。

#### 代码示例

假设我们要强调一个线性方程组的结果，并使用亮蓝色边框：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xcolor}
\begin{document}

方程的解如下所示：

\[
{\color{blue}\boxed{\color{black} x + y = 10}}
\]

\end{document}

解析：这里的 INLINECODEcc56bfdb 将内部的文本颜色（包括边框）设为蓝色。但是，我们通常希望公式本身的文字保持黑色，所以紧接着使用了 INLINECODE24030fe1 来重置内部文字颜色。这种嵌套颜色的方法能创造出高对比度的视觉效果。

添加背景颜色

有时，仅仅加个边框还不够，我们想要给公式加上“高亮”效果，这就需要用到背景填充。INLINECODE447ab372cyan!20INLINECODEbc414716!20INLINECODEbd872457mdframedINLINECODE31ccd326mdframedINLINECODE0f9c98d6mdframedINLINECODE08df61c0\fboxINLINECODE2c6d4fcelinecolor=blueINLINECODE97704e5blinewidth=2ptINLINECODE99ba14adroundcorner=10ptINLINECODE76cf08cemdframed 可以完美胜任。

通过

ewmdtheoremenvINLINECODE90515261\fboxINLINECODE990fc2f6\strutINLINECODE12a98acb\vcenterINLINECODEd6eefec8\strutINLINECODEd641a39a\fboxsepINLINECODE319c2f19\setlength{\fboxsep}{10pt}INLINECODE3e56458f\fboxINLINECODE94ac982btikzmarkINLINECODE73abcb2bnodeINLINECODEb29471demdframedINLINECODE33263bc1\boxedINLINECODEdef24352\fboxINLINECODEc3acd3f0mdframedINLINECODEc3a09d27listingsINLINECODE1b9caa24\fboxINLINECODE705d6a4bmdframedINLINECODEa16b007d\boxedINLINECODE4a43ce93\colorbox 和颜色命令，我们可以引导读者的视线到关键信息上。
* **专业排版**：对于教材和长篇文档，mdframed` 提供了包括圆角、阴影和自动分页在内的专业级功能。

建议你在自己的项目中尝试这些技巧，看看哪种方式最符合你的写作风格。掌握这些细节，能让你的 LaTeX 文档在视觉上提升一个档次，不再单调枯燥。