462 条公式示例库全览:19 个学科、4 个学阶的分类与数量表
妙妙画布的公式面板内置 462 条 LaTeX 公式示例,按 19 个学科分组,覆盖初中、高中、大学、研究四个学阶。本文用两张表完整罗列各学科的公式数量与学阶分布,并说明中文名、英文名、LaTeX 片段三种检索方式、110 个符号与结构模板的用法,以及把公式插入画布的完整流程。
462 条公式,按 19 个学科与 4 个学阶组织
公式示例库不是按章节排列的教科书,而是一份可以直接检索的清单:全部条目先按学科分成 19 组,每一条再标一个学阶标签,共四个学阶——初中、高中、大学、研究。之所以不拿学阶当分组,是因为高中条目占了将近四成,按学阶分会把列表切成长短悬殊的几段;「学科分组 + 学阶标签」既能按科目浏览,也保留了"中学老师一眼跳过微积分"的筛选手感。四个学阶的分布如下。
| 学阶 | 条数 | 占比 | 典型内容 |
|---|---|---|---|
| 初中 | 34 | 7.4% | 勾股定理、完全平方公式、圆面积与周长、密度 |
| 高中 | 179 | 38.7% | 三角函数与恒等变换、数列与不等式、导数与积分入门、动量守恒 |
| 大学 | 235 | 50.9% | 线性代数与矩阵、多元微积分与场论、概率与统计推断 |
| 研究 | 14 | 3.0% | 微分方程、统计推断与信息论、流体力学等进阶条目 |
| 合计 | 462 | 100% | 初中到研究,四个学阶全覆盖 |
占比按四舍五入保留一位小数;合计 462 条,与示例库顶部的总数一致。
全量分布表:19 个学科 × 4 个学阶
下面这张表列出了全部 19 个学科分组,以及每个分组在四个学阶上的公式数量,最后一列是该学科的小计,最后一列之外的一行是各学阶的总数。不妨把学阶列当作难度刻度:初中列有数字的学科,说明它包含中学阶段的基础公式;研究列有数字的学科,说明它已经延伸到科研口径,例如微分方程、统计推断与信息论、流体力学与机器学习。
| 学科分组 | 初中 | 高中 | 大学 | 研究 | 小计 |
|---|---|---|---|---|---|
| 初中代数与几何 | 23 | 1 | 0 | 0 | 24 |
| 解析几何 | 0 | 23 | 1 | 0 | 24 |
| 三角函数与恒等变换 | 4 | 19 | 3 | 0 | 26 |
| 数列、不等式与组合 | 0 | 21 | 1 | 0 | 22 |
| 指数对数与复数 | 0 | 12 | 8 | 0 | 20 |
| 线性代数与矩阵 | 0 | 1 | 20 | 1 | 22 |
| 极限与导数 | 0 | 12 | 20 | 0 | 32 |
| 积分与级数 | 0 | 10 | 24 | 0 | 34 |
| 多元微积分与场论 | 0 | 0 | 22 | 1 | 23 |
| 微分方程 | 0 | 0 | 16 | 4 | 20 |
| 概率与分布 | 2 | 14 | 10 | 0 | 26 |
| 统计推断与信息论 | 0 | 0 | 21 | 3 | 24 |
| 物理:力学 | 5 | 20 | 2 | 0 | 27 |
| 物理:振动、波与流体 | 0 | 13 | 11 | 1 | 25 |
| 物理:热学与近代物理 | 0 | 4 | 20 | 2 | 26 |
| 物理:电磁学与光学 | 0 | 20 | 4 | 0 | 24 |
| 化学 | 0 | 9 | 13 | 0 | 22 |
| 信号、控制与机器学习 | 0 | 0 | 23 | 2 | 25 |
| 金融与经济 | 0 | 0 | 16 | 0 | 16 |
| 合计 | 34 | 179 | 235 | 14 | 462 |
统计口径:以公式示例库的条目为准,一条公式只计入一个学科分组;横竖两向合计均为 462 条。
公式的门槛不在理解,而在记忆
用 LaTeX 排公式,难的不是数学,是写法。分数要写成 \frac{}{},偏导要写 \partial,向量得加箭头 \vec{},求和还要配上上下限。写一条两行的式子,往往要停下来查三四次语法,思路就断了。妙妙画布把"查语法"这一步直接搬进了画布:公式面板里预置了 462 条常用公式示例,按 19 个学科分组,从初中代数与几何、解析几何、三角函数与恒等变换,一直排到高等数学、线性代数、概率统计、物理、化学、金融经济与机器学习。绝大多数情况下,你要的公式已经在库里了。
选一条示例,公式就落到画布上
在左侧工具栏点 Σ 图标,右侧会滑出「插入公式」面板,从上到下分四块:公式示例、常用符号、LaTeX 公式、实时预览。最省事的用法是跳过手写——打开「公式示例」,从分组里挑一条,比如「质能方程」,下面的 LaTeX 输入框会自动填好,实时预览同步渲染出规范排版的公式。确认无误后点「插入公式」,它就以节点形式落在画布上,之后可以像别的节点一样拖动、缩放、复制,双击还能重新打开面板继续改。还有一处细节:选中的示例名会回显在「公式示例」框里,方便确认当前用的是哪一条;一旦手动改动了公式,它和示例不再一致,这个框会自动回到默认的提示状态,不会留下过期的名字。

三种检索方式:中文名、英文名、LaTeX 片段
「公式示例」框同时是一个搜索框,而且不必记住准确名字,三种输入都能命中。输入中文名「麦克斯韦」,立刻筛出「麦克斯韦速率分布」与「麦克斯韦方程组」两条;输入英文名 Maxwell,命中的是同两条;输入 LaTeX 片段(例如 \int),则把库里所有含积分的公式一次列出来,共 38 条。每条结果右侧标着所属分组和学段,初中、高中、大学还是研究,一眼就能判断是不是你要的那一档难度。什么都不输入时,下拉框按学科分组铺开全部 462 条,直接当目录翻也很快。


110 个符号与结构模板:按钮上画的就是它本身
记不住写法时,符号区比搜索更快。面板中间的「常用符号」一共 110 个按钮,分成五行:26 个小写希腊字母、11 个大写希腊字母、26 个运算与关系符(加减乘除、不等号、约等号、全称量词、逻辑连接词等)、18 个集合与微积分符号(属于、包含、并交、偏导、梯度、多重积分、求和与连乘)、11 个箭头与特殊关系(蕴含、等价、映射、垂直、平行)。关键在于按钮上显示的不是 \theta 这样的源码,而是 KaTeX 渲染出来的真实字形 θ——所见即所得,不用先猜再插。最后一行是 18 个结构模板:分数、根式、上下标、二项式系数、带上下限的求和与积分、极限、偏导、向量箭头,以及各种 hat、bar、dot 记号。点一下模板,它会追加到公式末尾并把光标停在第一对花括号里,接着敲内容就行;符号区固定 6 行高,超出部分在内部滚动,不会把面板越撑越长。

复杂公式是拼出来的:以麦克斯韦方程组为例
再复杂的式子也不是一次写完的,而是拼出来的。麦克斯韦方程组属于"库里已经有"的那一类——在示例框里搜「麦克斯韦」选中第二条,它的源码用的是一段 aligned 对齐环境,四条方程一次成型。如果库里没有,也照样能拼:点 ∇、点 ·、再点分数模板填入 ρ 与 ε₀,这一行同样能码出来。勾选「块级显示(居中,适合独立公式)」后插入,画布上就是教科书里的排版。
\begin{aligned}
\nabla \cdot \vec{E} &= \frac{\rho}{\varepsilon_0} \\
\nabla \cdot \vec{B} &= 0 \\
\nabla \times \vec{E} &= -\frac{\partial \vec{B}}{\partial t} \\
\nabla \times \vec{B} &= \mu_0 \vec{J} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \vec{E}}{\partial t}
\end{aligned}
一张画布,就是一整套板书
因为每个公式都是独立节点,一张画布可以同时排下多组式子,做课件、复习卡片或推导笔记都合适。下面这张板书记了五个不同领域的公式:左上麦克斯韦方程组,左下薛定谔方程,右侧自上而下是纳维-斯托克斯方程、欧拉-拉格朗日方程和中心极限定理。从电磁学到量子力学,从流体力学、分析力学到概率论,用法完全一致——搜示例或点符号拼出来,插入,再微调,其余四条式子的源码如下:
i\hbar \frac{\partial \psi}{\partial t} = \hat{H}\psi
\rho\left(\frac{\partial \vec{v}}{\partial t} + \vec{v} \cdot \nabla \vec{v}\right) = -\nabla p + \mu \nabla^2 \vec{v} + \vec{f}
\frac{\partial L}{\partial q} - \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t} \left( \frac{\partial L}{\partial \dot{q}} \right) = 0
Z_n = \frac{\sum_{i=1}^{n} X_i - n\mu}{\sqrt{n} \, \sigma} \xrightarrow{d} N(0, 1)
四条到手路径,按你的情况挑一条
总结一下公式库的用法:想不起名字就搜,中文名、英文名、LaTeX 片段都能查;知道大概分类就按学科分组翻;符号记不住就点「常用符号」里的按钮;结构不会写就用最后一行模板。462 条示例负责"常见的不用手写",110 个符号与模板负责"少见的也能拼出来",剩下真正要动脑的,就只有公式本身了。
实用小贴士
- 先看上面的学科分布表定位学科,再在示例库里按学科筛选,比逐条翻快得多
- 想不起公式名就搜关键词,「麦克斯韦」和 Maxwell 命中的是同两条
- 符号按钮上显示的是渲染后的真实字形,点一下即追加到公式末尾
- 点结构模板后光标会停在第一对花括号里,填完内容按右方向键就能跳出
- 独立公式记得勾选「块级显示」,嵌在句子里的行内公式则不要勾
- 插入之后双击公式节点,可以重新打开面板继续修改
