Les packages LaTeX indispensables pour les profs de maths

Packages LaTeX pour les maths : quand on est prof de maths, très souvent, on est amené à devoir créer des documents (devoirs, cours, fiches, etc.). Je pense qu’il y a de plus en plus de profs qui utilisent le langage latex (bien écrit, cela donne : \(\LaTeX\)) et quand on se lance dans ce langage, on n’a pas nécessairement tous les outils pour créer de beaux documents. Voici donc ici une liste non exhaustive des packages que je peux conseiller.

Bien entendu, cela n’engage que moi.

La classe à utiliser

Pour de simples documents (comme des cours ou des feuilles d’exercices), je vous conseille d’utiliser la classe article.

\documentclass[10pt,french]{article}

Les options (entre les crochets) sont à votre guise :

La taille des caractères

La taille des caractères peut se choisir entre 10pt, 11pt ou 12pt. Vous pouvez opter pour une autre taille (dans le cas où où souhaitez créer des documents destinés à des élèves mal voyants par exemple) en utilisant la classe extarticle :

\documentclass[french]{article}
\usepackage[20pt]{extsizes}

L’inconvénient de ce package est que la taille des caractères ne peut être choisies qu’entre :  8pt, 9pt, 10pt, 11pt, 12pt, 14pt, 17pt et 20pt.

Il existe des façons de choisir d’autres tailles, mais ce n’est pas l’endroit pour en parler… Si vous souhaitez que j’écrive un article sur la façon à laquelle je pense, écrivez-le en commentaire.

Le langage

Je suppose que si vous êtes ici, c’est que vous écrivez la plupart du temps en français.

Le langage se renseigne en option de la classe (cette méthode est préférable à celle consistant à l’informer lors du package babel car cette dernière peut de temps en temps causer quelques messages d’erreurs – voir la page 4 de la documentation de babel).

L’encodage

La ligne suivante devra informer de l’encodage du document.

Bien qu’ayant utilisé abusivement l’encodage ISO au cours de mes premières années \(\LaTeX\), je ne vous conseillerais que trop d’utiliser l’encodage UTF-8, bien plus international (on se sait jamais…).

\usepackage[utf8]{inputenc}

Pour prendre et afficher correctement les caractères dans les PDF, il faudra aussi utiliser :

\usepackage[T1]{fontenc}

Le package “babel” : package LaTeX incontournable (ou presque)

\usepackage{babel}

Selon le langage utilisé, babel va adapter certaines commandes et certains jeux d’écriture pour convenir au langage choisi.

Par exemple, le code suivant :

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{lmodern}
\begin{document}
\begin{itemize}
\item 1
\item 2
\end{itemize}
\end{document}

donnera ceci :

alors que le code suivant :

\documentclass[12pt,french]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{lmodern}
\usepackage{babel}
\begin{document}
Une liste :
\begin{itemize}
\item 1
\item 2
\end{itemize}
\end{document}

donnera ceci :

Remarquez que les espacements verticaux ne sont pas les mêmes, et bien sûr, que les symboles de puces sont aussi différents.

Le package e-french

Il offre le mêmes possibilités que babel, mais comme il tourne sans babel, il ne connaît que le français et l’anglais. Et si l’on utilise le package mlp, il connaît en plus l’allemand. Par exemple pour les trois langues :

\usepackage[ngerman, english, french]{mlp}
% ou, pour uniquement le français et l'anglais:
\usepackage{french}

La fonte

La fonte globale (ou police de caractères si vous préférez) par défaut est assez moche. On peut l’améliorer légèrement en utilisant le package lmodern :

\usepackage{lmodern}

Mais il existe d’autres fontes.

Vous trouverez la liste de toutes les fontes en cliquant sur le lien suivant :

http://www.tug.dk/FontCatalogue/

Maintenant, si vous souhaitez utiliser vos fontes ttf qu’utilise Windows, il vous faudra non pas utiliser \(\LaTeX\) mais \(Lua\LaTeX\). Mais ça, c’est une autre histoire…

Packages LaTeX pour afficher des maths pour nous, les profs…

Beaucoup de sites vous conseilleront de charger plein de packages en relation avec les maths.

Moi, je vous conseille d’utiliser mon package pas-math qui charge tous les packages nécessaires :

• amsmath (pour les bases)
• amssymb (pour les symboles)
• amsfonts (pour d’autres symboles)
• mathtools (pour d’autres commandes liées au mode mathématique)
• esvect (pour les vecteurs)
• ifthen (ça, c’est pour le bon fonctionnement du package)

Vous pouvez aussi faire appel aux packages eucal et euscript pour des caractères différents.

On pourra ainsi afficher de belles formules comme celles-ci :

\[ \sum_{n\geq1}\frac{1}{n^2}=\frac{\pi^2}{6}\qquad\qquad\lim\limits_{n\to+\infty}\frac{\ln x}{x}=0. \]

Faire des graphiques

Les principales solutions graphiques en \(\LaTeX\) sont les suivantes :

• PSTricks
• TiKZ
• Asymptote

Ne me demandez surtout pas ce que je préfère (ceci est un sujet de troll ^^) mais si vous avez jeté un coup d’œil aux sources de mes documents, vous devriez avoir une petit idée.

Utiliser TiKZ parmi les packages LaTeX pour faire des maths

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{...} % optionnel : insertion de librairies TiKZ

La compilation des documents faisant appel à TiKZ se fait via PdfLaTeX. Rien de plus.

Vous devrez utiliser des librairies externes si vous souhaitez faire des choses élaborées (écrire des matrices en mode graphique par exemple).

Tous les graphiques devront être mis entre les balises suivantes :

\begin{tikzpicture}
...
\end{tikzpicture}

Le mieux est de jeter un œil sur la documentation de PGF/TiKZ.

Pour les plus impatients, vous pouvez regarder cette page pour voir plein d’exemples et commencer à apprendre à l’aide du très bon document TiKZ pour l’impatient.

Utiliser PSTricks parmi les packages LaTeX pour faire des maths

\usepackage{pstricks}

La compilation se fait alors via la chaîne LaTeX + dvips + ps2pdf ; il existe bien une façon de compiler en PdfLaTeX, mais je trouve la démarche plutôt peu évidente.

N’étant pas connaisseur expert de PSTricks, je ne m’étendrai pas plus…

Utiliser Asymptote

Bon, là, je vais être honnête avec vous : je n’ai jamais utilisé Asymptote (ne trouvant pas ça très pratique) même si les possibilités (surtout en 3D) sont intéressantes.

Vous pouvez aller voir te tutoriel de Christophe GROSPELLIER:

https://www.cgmaths.fr/cgFiles/Dem_Rapide.pdf

Pour écrire un sujet de devoir

J’ai créé un package (pas-correction) qui permet de créer non seulement des sujets de contrôle mais aussi leur correction. Et en changeant un paramètre au fichier source, il permet d’afficher ou non les corrigés.

Packages LaTeX pour écrire vos cours de maths

Il existe plusieurs façons d’écrire un cours.

Vous pouvez vous-même créer votre package pour que votre cours vous ressemble le plus possible ou vous pouvez utiliser des classes et packages déjà existants.

J’ai créé le package pas-cours pour répondre aux besoins immédiats des enseignants des:

• environnements définition, théorème, propriété, démonstration, etc. sont créés;
• commandes pour dessiner des solides ainsi que leur patron;
• macros (commandes) pour faire certains calculs (décomposition en produits de facteurs, construction du graphe d’une suite, simplification de fractions et d’expressions littérales) à l’aide de XCas.

Je peux aussi vous conseiller le package xlop qui permet d’écrire des divisions posées (décimales ou euclidiennes), des multiplications posées, etc.

Parmi les packages LaTeX pour faire des maths : faire des boucles

Il y a le package multido qui fait plutôt bien le boulot.

TiKZ offre aussi la commande \foreach :

\documentclass[12pt,frenchb]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc} 
\usepackage{lmodern}
\usepackage{babel}
\usepackage{tikz}
\setlength{\parindent}{0pt}
\begin{document}

\foreach \a in {1,2,...,10}
{
Numéro \a\\
}

\end{document}

donne :

Si vous pensez que d’autres packages sont indispensables pour les enseignants, n’hésitez-pas à le dire en commentaires !