5-01 TeXの基礎 – 環境設定と基本構造

2025年8月4日2026年1月18日

学習目標

この回が終わる頃には、以下のことができるようになります：

CloudTeXの基本的な使い方を理解する
TeXの基本構造を理解する
簡単な日本語文書を作成できる

1. TeXとは何か？

TeX（テフ） は、美しい文書を作成するための組版システムです。特に以下の特徴があります：

数式が美しく表示される → 数学・物理・工学系のレポートに最適
文書構造を明確に管理 → 長い論文でも整理しやすい
プロフェッショナルな仕上がり → 学術論文レベルの品質

現代におけるTeXを学ぶ意義

1. 数式を含む文書作成において有利 WordやGoogleドキュメントでは難しい複雑な数式も、TeXなら正確で美しく表現できます。

2. WEB上で数式を記述する必要性 多くのWebサイト（Khan Academy、Stack Exchange等）でTeXライクな記法が採用されており、オンライン学習や技術的な議論で必要なスキルです。

3. プレゼンテーションでbeamer 学術・技術系の発表では、PowerPointでは表現困難な数式や図表を含むプレゼンテーションを作成できます。

4. AIと数式を使ったやりとり ChatGPT等のAIツールとの数式を含む対話や、Jupyter Notebookでの研究活動において、TeXの知識が重要になっています。

2. TeX環境の選択

TeXは、現在、それぞれのPCでのスタンドアローンの環境とクラウド上で使える環境の大きく2つの流れがあります。

スタンドアローン環境

TeX Live（Windows/Mac/Linux）やMiKTeX（Windows）をPCにインストール
メリット：オフラインで作業可能、完全な制御
デメリット：環境構築に時間がかかる、設定が複雑

クラウド環境

Overleaf、CloudTeX等のオンラインサービス
メリット：すぐに始められる、共同編集可能、環境統一
デメリット：インターネット接続が必要

今回の選択：CloudTeX

本授業では環境構築の時間省略のために、クラウド環境のCloudTeXを利用します。これにより：

すぐに学習開始：インストール作業不要
統一環境：全員が同じ環境で学習
トラブル回避：個別のPC環境による問題を排除
どこでもアクセス：家庭学習でも継続可能

3. CloudTeXの使い方

CloudTeXにアクセス

ブラウザで「CloudTeX」と検索してアクセス　あるいはコチラ https://cloudlatex.io/
アカウントを作成（メールアドレスが必要）
ログイン後、「新しいプロジェクト」を作成

基本操作

左側：ファイル一覧とコードエディタ
右側：コンパイル結果のプレビュー
コンパイル：「タイプセット」ボタンをクリック

3. TeXの基本構造

すべてのTeX文書は以下の構造を持ちます：

\documentclass[uplatex]{jsarticle}  % Document class specification
% Preamble starts here (settings section)
\usepackage[utf8]{inputenc}
% Preamble ends here

\begin{document}                    % Document begins
% Write document content here
\end{document}                     % Document ends

各部分の説明

1. 文書クラス（\documentclass）

文書の種類を指定
jsarticle：日本語の記事・レポート用
[uplatex]：日本語処理のオプション

2. プリアンブル

文書の設定やパッケージの読み込み
\usepackage{パッケージ名}でパッケージを読み込む
例：\usepackage[utf8]{inputenc}は文字エンコーディング（UTF-8）を指定（現在のLaTeXでは自動設定されますが、明示的に書くことでプリアンブルの書き方を学べます）

3. 文書環境（\begin{document} ～ \end{document}）

実際の文書内容を書く部分

4. 最初のTeX文書を作ってみよう

例題1：基本的な文書

以下のコードをCloudTeXに入力してコンパイルしてみましょう：

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\begin{document}

こんにちは、TeXの世界へようこそ！

これは私の最初のTeX文書です。

\end{document}

例題2：タイトルと著者を付ける

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\title{私の最初のTeX文書}
\author{山田太郎}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

こんにちは、TeXの世界へようこそ！

これは私の最初のTeX文書です。

\end{document}

新しく出てきたコマンド：

\title{タイトル}：文書のタイトルを設定
\author{著者名}：著者名を設定
\date{\today}：今日の日付を自動挿入
\maketitle：タイトル部分を実際に表示

5. 文書の基本構造

セクションの作り方

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\title{レポート例}
\author{高校太郎}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\section{はじめに}
これは第1章の内容です。

\section{本論}
これは第2章の内容です。

\subsection{詳細1}
第2章の小見出し1です。

\subsection{詳細2}
第2章の小見出し2です。

\section{まとめ}
これは第3章の内容です。

\end{document}

セクションコマンド：

\section{見出し}：大見出し（1章、2章…）
\subsection{見出し}：中見出し（1.1、1.2…）
\subsubsection{見出し}：小見出し（1.1.1、1.1.2…）

段落の作り方

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\begin{document}

これは最初の段落です。TeXでは空行を入れることで
段落が分かれます。

これは2番目の段落です。行の途中で改行しても、
コンパイル時には自動的に適切な位置で改行されます。


空行を2つ以上入れても、段落間のスペースは変わりません。

\end{document}

重要なポイント：

段落の区切り：空行を1つ入れる
強制改行：\\を使う（表や数式環境でよく使用）
複数の空行：1つの空行と同じ扱い

6. TeXで使用される特殊文字

コメントと特殊文字の表示方法

TeXコードにコメントとして記載し、印刷後には表示させたくない場合には、「%」をつけます。

また、TeXで特別な意味を持つ文字(%, $, &, #, _, { ,} )を記述したい場合は、バックスラッシュ（\）を前に付けて表示します：

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\begin{document}

% This is a comment. It will be ignored during compilation
この文章は表示されます。% From here to end of line is a comment

特殊文字の表示例：\$ \& \% \# \_ \{ \}

\end{document}

7. 実習課題

課題1：基本文書の作成

以下の例文を参考に、TeX文書を作成してください：

例文：

タイトル：「私の好きな季節」
著者：あなたの名前

1. はじめに
私は四季の中でも特に秋が好きです。その理由を述べます。

2. 秋の魅力
秋には美しい紅葉が見られます。また、涼しくて過ごしやすい気候です。

3. まとめ
秋は自然の美しさと快適さを兼ね備えた素晴らしい季節です。

この例文をTeX形式で作成し、適切にセクション分けしてください。

課題2：構造を持った文書

以下の構造の文書を作成してください：

タイトル：「私のIBの科目選択」

1. HL科目
   1.1 Math AA
   1.2 Physics
   1.3 English A
   
2. SL科目
   2.1 Japanese A
   2.2 History
   2.3 Visual Art

3. Core科目
   3.1 TOK
   3.2 EE
   3.3 CAS

各小見出し（1.1、1.2など）の下に、その科目を選んだ理由や学習内容について2-3行の文章を書いてください。

8. よくあるエラーと対処法

エラー1：コンパイルエラー

症状：コンパイルが失敗し、エラーメッセージが表示される

原因と対処：

\begin{document}と\end{document}が対になっているか確認
コマンドのスペルミスがないか確認
日本語文字化け → 文書クラスとパッケージを確認

エラー2：文字化け

対処：

\documentclass[uplatex]{jsarticle}
\usepackage[utf8]{inputenc}

この2行が正しく書かれているか確認

エラー3：タイトルが表示されない

対処：

\maketitleコマンドが\begin{document}の後に書かれているか確認

9. 今日のまとめ

今日学んだこと：

CloudTeXの基本的な使い方
TeX文書の基本構造（文書クラス、プリアンブル、文書環境）
タイトルと著者の設定方法
セクションと段落の作り方
基本的なエラーの対処法

次回予告：文字装飾（太字、斜体）とリスト（箇条書き、番号付きリスト）の作り方を学びます。

宿題

今日学んだ内容を使って、「私の趣味について」というタイトルで、以下の構造を持つ文書を作成してください：

はじめに
趣味の紹介 2.1 趣味1 2.2 趣味2
その趣味を始めたきっかけ
まとめ

各セクションには3-5行程度の文章を書いてください。次回の授業で確認します。