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10_HTML5 MathML --[HTML5 API 学习之旅]

article 2024/12/24 13:57:04

HTML5 中的 MathML（Mathematical Markup Language）是一种用于在网页上显示复杂数学符号和公式的标记语言。它允许以结构化的方式描述数学表达式，从而确保公式能够被正确渲染，并且可以与其他Web技术如CSS、JavaScript等结合使用。

MathML 基础

1. MathML 的基本结构

MathML（Mathematical Markup Language）是一种用于描述数学符号和公式的XML语言。它允许网页和其他文档中包含复杂的数学表达式，并且可以与HTML5一起使用，以确保数学公式在网页上的正确显示。

MathML有两种形式：呈现标记（Presentation Markup），用来指定数学符号的布局；以及内容标记（Content Markup），用来传达数学或科学符号的含义。下面是一个简单的MathML例子，它展示了如何用MathML表示一个二次方程：

<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <!-- 定义一个行内公式 -->
  <mrow>
    <!-- 使用mo元素定义运算符 -->
    <mi>a</mi>
    <!-- 使用msup元素定义上标 -->
    <msup>
      <mi>x</mi>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mi>b</mi>
    <mi>x</mi>
    <mo>+</mo>
    <mi>c</mi>
    <mo>=</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math>

在这里插入图片描述

这段MathML代码表示的是二次方程 ax^2 + bx + c = 0。这里<math>是根元素，所有的MathML元素都必须嵌套在这个元素里面。<mrow>元素用来组合其他标记，模拟水平排列的公式元素。<mi>代表标识符（如变量），<mn>代表数字，而<mo>则代表操作符（如加号）。最后，<msup>元素用于创建上标，例如指数。

这个例子主要使用了呈现标记来展示数学公式，但MathML也支持内容标记，它可以更精确地表达数学表达式的语义，这对于计算软件或者语音合成系统来说是非常重要的。

2. 行内与块级公式

MathML 支持两种显示数学公式的模式：行内公式（inline）和块级公式（block）。行内公式通常与文本在同一行中显示，而块级公式则独占一行或更多行，并且通常会居中对齐。下面分别给出这两个模式的示例。

示例 1: 行内公式

在HTML文档中，如果你希望一个公式作为文本的一部分出现在同一行中，可以使用<math display="inline">...</math>标签来定义行内公式。以下是一个简单的例子，它展示了如何将二次方程 ax^2 + bx + c = 0 作为一个行内公式嵌入到一段文本中：

<p>考虑这样一个二次方程：<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline">
  <mrow>
    <mi>a</mi><msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup>
    <mo>+</mo>
    <mi>b</mi><mi>x</mi>
    <mo>+</mo>
    <mi>c</mi>
    <mo>=</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math>。</p>

在这里插入图片描述

这段代码会在段落中插入一个行内公式，使得公式与周围的文本保持在同一行内，就像它是文本的一部分一样。

示例 2: 块级公式

对于那些需要单独占据一行或多行并居中对齐的复杂公式，应该使用<math display="block">...</math>标签来定义块级公式。这里展示了一个简单的积分公式作为块级公式：

<!-- 定义一个块级公式 -->
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <!-- 积分符号 -->
  <mrow>
    <msubsup>
      <mo>&#x222B;</mo> <!-- Integral symbol -->
      <mn>0</mn>
      <mn>1</mn>
    </msubsup>
    <mi>x</mi><mi>d</mi><mi>x</mi>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <msup><mi>x</mi><mn>2</mn></msup>
      <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <msubsup>
      <mo>|</mo>
      <mn>0</mn>
      <mn>1</mn>
    </msubsup>
  </mrow>
</math>

在这里插入图片描述

这段代码定义了一个从0到1的简单积分公式，并将其作为块级元素处理。该公式将独立于周围文本，居中显示，并占用自己的行空间。

这两种方式允许你在网页中灵活地排版数学公式，既可以将公式自然地融入文本中，也可以突出显示重要的公式。

常见的 MathML 元素

1. 标识符（Identifiers）

在MathML中，标识符（identifier）是用来表示变量、函数名或其他数学符号的元素。最常见的用于定义标识符的MathML元素是<mi>（math identifier）。下面是使用<mi>元素的一个简单示例，并附有详细的注释来解释代码。

示例：使用`<mi>`定义标识符

<!-- HTML5文档 -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>MathML Identifier Example</title>
</head>
<body>
  <!-- 创建一个包含MathML内容的段落 -->
  <p>设 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <!-- 使用mi元素定义数学中的标识符 -->
      <mi>x</mi>
      <!-- 使用mo元素定义操作符 -->
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
    </math> 分别代表三个未知数。
  </p>

  <!-- 展示如何在公式中使用mi元素 -->
  <p>考虑以下方程组：<br/>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
      <!-- 使用mtable创建一个表格布局来排版方程组 -->
      <mtable>
        <mtr>
          <mtd>
            <!-- 方程1 -->
            <mrow>
              <mn>2</mn><mi>x</mi> <!-- 数字2与变量x相乘 -->
              <mo>+</mo>
              <mn>3</mn><mi>y</mi>
              <mo>+</mo>
              <mn>4</mn><mi>z</mi>
              <mo>=</mo>
              <mn>20</mn>
            </mrow>
          </mtd>
        </mtr>
        <mtr>
          <mtd>
            <!-- 方程2 -->
            <mrow>
              <mn>5</mn><mi>x</mi>
              <mo>-</mo>
              <mn>6</mn><mi>y</mi>
              <mo>+</mo>
              <mn>7</mn><mi>z</mi>
              <mo>=</mo>
              <mn>30</mn>
            </mrow>
          </mtd>
        </mtr>
        <mtr>
          <mtd>
            <!-- 方程3 -->
            <mrow>
              <mn>8</mn><mi>x</mi>
              <mo>+</mo>
              <mn>9</mn><mi>y</mi>
              <mo>-</mo>
              <mn>10</mn><mi>z</mi>
              <mo>=</mo>
              <mn>40</mn>
            </mrow>
          </mtd>
        </mtr>
      </mtable>
    </math>
  </p>
</body>
</html>

在这里插入图片描述