【コピペで使える】Markdown数式の書き方完全ガイド|LaTeX・MathJax・KaTeX記法逆引きチートシート(分数・ギリシャ文字・行列対応)

Markdown(マークダウン)で技術ドキュメント、論文、レポート、エンジニアブログを書いていると、「分数や平方根、シグマ($\sum$)、行列などの数式を綺麗に表示させたい」という場面がよくあります。

Markdown自体はシンプルな文章用の記法ですが、LaTeX(ラテックス)形式の数式コマンドを組み合わせることで、複雑な数学・物理・統計の数式を美しくレンダリングできます。現在では、GitHub、Obsidian、VS Code、Notion、Qiita、Zennなど、ほぼすべての主要ツールがLaTeX数式(MathJaxやKaTeX)を標準または拡張機能でサポートしています。

この記事では、コピペですぐに使える「数式逆引きチートシート(早見表)」をはじめ、インライン表示とブロック表示の基本ルール、分数・ギリシャ文字・行列・連立方程式の実践スニペット、主要ツールの設定方法、「数式が正しく表示されない時の対処法」まで徹底解説します。

📌 本記事のポイント・要点まとめ

  • 基本の2形式: 文章中に埋め込む「インライン数式($式$)」と中央揃えで独立表示する「ブロック数式($$式$$)」
  • 逆引きスニペット: 分数(\frac{a}{b})、平方根(\sqrt{x})、べき乗(x^2)、ギリシャ文字(\alpha, \theta)、行列・連立方程式まで網羅
  • 高い互換性: GitHub・Obsidian・VS Code・Notion・Qiita・Zennなど現代の主要開発環境で動作
  • トラブル予防: ドル記号前後の空白や特殊文字エスケープなど、表示崩れを防ぐポイントを網羅

【早見表】Markdown数式 逆引きチートシート

よく使われる数式表現のLaTeXコードと表示例のチートシートです。「Markdownコード」をコピーしてそのままお使いいただけます。詳しい書き方や応用例は各セクションで解説しています。

分類・やりたいこと Markdownの書き方(LaTeXコード) 表示結果(イメージ) 詳細解説
インライン数式 $E = mc^2$ E = mc2 解説へ
ブロック数式 $$y = ax^2 + bx + c$$ 中央揃え独立行 解説へ
上付き(べき乗) $x^2$, $a^{n+1}$ x2, an+1 解説へ
下付き文字 $x_i$, $a_{n-1}$ xi, an-1 解説へ
分数 $\frac{a}{b}$, $\frac{1}{2}$ a/b (縦並び分数) 解説へ
平方根・累乗根 $\sqrt{x}$, $\sqrt[3]{8}$ x, 3√8 解説へ
ギリシャ文字 $\alpha, \beta, \theta, \pi, \omega$ α, β, θ, π, ω 解説へ
総和(シグマ) $\sum_{i=1}^{n} i$ ∑(上下範囲付き) 解説へ
積分(インテグラル) $\int_{a}^{b} f(x)dx$ ∫(上下範囲付き) 解説へ
極限(リミット) $\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0$ limx→∞ 解説へ
不等号・記号 $\leq, \geq, \neq, \approx, \pm, \infty$ ≤, ≥, ≠, ≈, ±, ∞ 解説へ
括弧の自動伸縮 $\left( \frac{a}{b} \right)$ 中身に合わせた大括弧 解説へ
行列(丸括弧) $$\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$$ ( 2×2 行列 ) 解説へ
連立方程式・場合分け $$f(x) = \begin{cases} x & (x \ge 0) \\ -x & (x 0) \end{cases}$$ 中括弧でまとめた分岐 解説へ
日本語・通常テキスト $\text{距離} = \text{速さ} \times \text{時間}$ ローマン体(直立体) 解説へ

Markdownで数式を書く基本ルール(インライン vs ブロック表示)

Markdownにおける数式記述は、「ドル記号($)」でLaTeXコードを囲むのが共通のルールです。表示スタイルには「インライン数式」と「ブロック数式」の2種類があります。

1. インライン数式(文中に埋め込む形式)

文章の流れの中に数式をそのまま埋め込みたいときは、半角のドル記号1つ($ ... $で囲みます。

アインシュタインの有名な特殊相対性理論の式は $E = mc^2$ です。
また、円の面積は $S = \pi r^2$ で求められます。

▼ プレビュー表示例

アインシュタインの有名な特殊相対性理論の式は E = mc2 です。

また、円の面積は S = πr2 で求められます。

⚠️ 注意(スペースの空け方):
多くのMarkdownレンダラーでは、$ E = mc^2 $ のようにドル記号の内側に空白を入れると数式として認識されない場合があります。必ず $E = mc^2$ のようにドル記号と数式を密着させて書きましょう。

2. ブロック数式・別行立て(独立した中央揃え形式)

重要な公式や複数行にわたる長い数式、行列などを際立たせて表示したいときは、ドル記号2つ($$ ... $$で囲みます。前後に空行を挟むことで、独立した行として中央揃えで表示されます。

2次方程式 $ax^2 + bx + c = 0$ の解の公式は以下の通りです。

$$
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
$$

▼ プレビュー表示例

2次方程式 ax2 + bx + c = 0 の解の公式は以下の通りです。

x = b ± √(b2 – 4ac)2a

LaTeX・MathJax・KaTeXの違いとは?

Markdownで数式を書く際によく目にする「LaTeX」「MathJax」「KaTeX」という単語の関連性を整理しておきましょう。

  • LaTeX(ラテックス): 学術論文や数式記述の世界標準フォーマット(記法の文法そのもの)。
  • MathJax(マスジャックス): Webブラウザ上でLaTeX数式を美しく表示するためのJavaScriptライブラリ。対応機能が非常に豊富。
  • KaTeX(カーテックス): 米Khan Academyが開発した超高速な数式レンダリングライブラリ。NotionやGitHub、Qiitaなどで採用。

記法の文法(\frac\sqrt など)は共通のLaTeX文法に基づいているため、基本的な数式コードはどの環境でもそのままコピペして利用できます。

【ジャンル別】Markdown数式 逆引きスニペット集

ここからは、実際の文書作成ですぐに使える具体的な数式コードをジャンル別に網羅して紹介します。

1. 四則演算・比較演算子・基本記号

掛け算記号(×)や割り算記号(÷)、プラスマイナス(±)、不等号(≦, ≧)、無限大(∞)などの記法です。

数学記号 LaTeXコード 出力例
掛け算(×) $a \times b$ a × b
掛け算(中黒・ドット) $a \cdot b$ a · b
割り算(÷) $a \div b$ a ÷ b
プラスマイナス(±, ∓) $\pm x$, $\mp y$ ±x, ∓y
小なりイコール(≦ / ≤) $a \le b$ または $a \leq b$ ab
大なりイコール(≧ / ≥) $a \ge b$ または $a \geq b$ ab
等しくない(≠) $a \neq b$ ab
ほぼ等しい・近似(≈, ≒) $a \approx b$, $a \fallingdotseq b$ ab, ab
合同(≡) / 比例(∝) $a \equiv b$, $y \propto x$ ab, yx
無限大(∞) $\infty$
集合記号(∈, ∉, ⊂, ∩, ∪) $x \in A$, $y \notin B$, $A \subset B$, $A \cap B$, $A \cup B$ xA, yB, AB, AB, AB
論理記号(∀, ∃, ⇒, ⇔) $\forall x$, $\exists y$, $P \implies Q$, $P \iff Q$ x, ∃y, PQ, PQ

2. べき乗(上付き文字)・添え字(下付き文字)

べき乗(累乗)にはハット記号(^)、添え字にはアンダースコア(_)を使います。2文字以上の文字列を指定する場合は必ず波括弧 {} で囲むのがポイントです。

# 単一文字のべき乗・添え字
$x^2 + y^2 = z^2$
$a_1 + a_2 + a_n$

# 2文字以上の添え字・べき乗(中括弧 {} でグループ化)
$x^{10} + x^{2n+1}$
$a_{i,j} = b_{n-1}$

# 上付きと下付きの同時指定
$x_i^2 + y_k^n$

▼ プレビュー表示例

x2 + y2 = z2

x10 + x2n+1 (※中括弧で囲まないと x^10 は x10 になってしまいます)

xi2 + ykn

3. 分数・平方根・累乗根

分数は \frac{分子}{分母}、平方根は \sqrt{値} を記述します。

# 基本的な分数
$$\frac{1}{2} + \frac{a + b}{c + d}$$

# インライン数式でも大きく見やすい分数にする(\dfrac)
$\dfrac{1}{1 + x}$

# 平方根(ルート)
$$\sqrt{2}, \quad \sqrt{x^2 + y^2}$$

# 累乗根(3乗根・n乗根)
$$\sqrt[3]{8} = 2, \quad \sqrt[n]{x}$$

💡 Tips( rac と \dfrac の違い):
インライン数式($...$)の中で \frac を使うと行高に合わせて文字が小さく圧縮されます。文中で大きく見やすい分数を表示したい場合は、ディスプレイスタイルの \dfrac を使うときれいに表示できます。

4. ギリシャ文字一覧(小文字・大文字)

物理や統計学、数学で頻出するギリシャ文字の一覧です。大文字は頭文字を大文字で記述します(例: \Delta)。

読み方 小文字コード 小文字出力 大文字コード 大文字出力
アルファ $\alpha$ α $A$ (通常英字) A
ベータ $\beta$ β $B$ (通常英字) B
ガンマ $\gamma$ γ $\Gamma$ Γ
デルタ $\delta$ δ $\Delta$ Δ
イプシロン $\epsilon$, $\varepsilon$ ϵ, ε $E$ E
シータ(テータ) $\theta$, $\vartheta$ θ, ϑ $\Theta$ Θ
ラムダ $\lambda$ λ $\Lambda$ Λ
ミュー $\mu$ μ $M$ M
パイ $\pi$, $\varpi$ π, ϖ $\Pi$ Π
シグマ $\sigma$, $\varsigma$ σ, ς $\Sigma$ Σ
ファイ $\phi$, $\varphi$ ϕ, φ $\Phi$ Φ
オメガ $\omega$ ω $\Omega$ Ω

5. 総和(シグマ)・総乗(パイ)・極限・微積分

高校数学や大学の微分積分・統計学で登場する総和($\sum$)、極限($\lim$)、定積分($\int$)の書き方です。

# 総和(シグマ記号)
$$\sum_{k=1}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2}$$

# 総乗(積の記号)
$$\prod_{i=1}^{n} i = n!$$

# 極限(リミット)
$$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$$
$$\lim_{n \to \infty} \left( 1 + \frac{1}{n} \right)^n = e$$

# 微分・偏微分
$$\frac{df}{dx}, \quad \frac{\partial f}{\partial x}, \quad \frac{\partial^2 z}{\partial x^2}$$

# 定積分・重積分
$$\int_{0}^{1} x^2 dx = \left[ \frac{x^3}{3} \right]_0^1 = \frac{1}{3}$$
$$\iint_D f(x, y) dx dy, \quad \oint_C \mathbf{F} \cdot d\mathbf{r}$$

6. 括弧(かっこ)の自動サイズ調整

分数や行列を含む数式を通常の括弧 ( ... ) で囲むと、括弧の高さが足りずに不格好になってしまいます。\left(\right) を使うと、中身の高さに合わせて自動的に括弧のサイズが拡大されます。

# 【NG】括弧が小さく崩れる例
$$(\frac{a + b}{c + d})^2$$

# 【OK】\left と \right で自動伸縮させた例
$$\left( \frac{a + b}{c + d} \right)^2$$

# 各種括弧の指定方法
$$\left[ \frac{1}{x} \right] \quad \left\{ \frac{1}{x} \right\} \quad \left| \frac{1}{x} \right| \quad \left\| \mathbf{v} \right\|$$

⚠️ 波括弧(中括弧)の注意点:
波括弧 { } はLaTeXでコマンド引数のグループ化に使われるため、画面に表示させるにはバックスラッシュを付けて \{ および \} とエスケープする必要があります。\left\{ ... \right\} のように記述しましょう。

7. 行列(マトリックス)とベクトル

行列は \begin{環境名} ... \end{環境名} で記述します。行の区切りには \\(改行)、列の区切りには & を使います。

行列の種類 LaTeXコード 用途・形状
丸括弧行列 (pmatrix) $$\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$$ 通常の丸括弧 ( ) で囲まれた行列
角括弧行列 (bmatrix) $$\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{bmatrix}$$ 角括弧 [ ] で囲まれた単位行列など
行列式(縦棒) (vmatrix) $$\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix} = ad - bc$$ 縦棒 | | で囲まれた行列式(ディターミナント)
括弧なし行列 (matrix) $$\begin{matrix} a & b \\ c & d \end{matrix}$$ 外枠括弧なしの数値テーブル
省略記号付き行列 $$\begin{pmatrix} a_{11} & \cdots & a_{1n} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & \cdots & a_{mn} \end{pmatrix}$$ \cdots(横点), \vdots(縦点), \ddots(斜め点)
ベクトル表記 $\vec{v}$, $\mathbf{a}$, $\boldsymbol{x}$ 矢印付きベクトル、太字ベクトル

8. 連立方程式・場合分け(cases / aligned)

条件分岐(場合分け)や連立方程式には cases 環境、複数行にわたる等号揃えの数式変形には aligned 環境を使用します。

# 条件分岐・場合分け(cases環境)
$$
|x| = \begin{cases}
x & (x \ge 0) \\
-x & (x  0)
\end{cases}
$$

# イコールの位置を揃えた複数行の数式変形(aligned環境)
$$
\begin{aligned}
(x + y)^2 &= (x + y)(x + y) \\
          &= x^2 + xy + yx + y^2 \\
          &= x^2 + 2xy + y^2
\end{aligned}
$$

9. 数式内に日本語・通常テキストを埋め込む( ext{})

LaTeX数式モードの中では、アルファベットは自動的にイタリック(斜体)の変数として扱われ、スペース(空白)も無視されます。単位や日本語、通常テキストを自然に挿入したいときは \text{...} コマンドを使用します。

# 日本語や単位を含める例
$$
\text{速さ } v = \frac{\text{距離 } d}{\text{時間 } t} \quad [\text{m/s}]
$$

主要エディタ・ツール別の設定とプレビュー方法

代表的なMarkdownエディタやプラットフォームでの数式サポート状況とプレビュー方法を解説します。

1. GitHub

GitHubは2022年5月より、README.mdやIssue、Pull Request、DiscussionsなどでネイティブなLaTeX数式表示(KaTeX)を標準サポートしています。

  • インライン数式: $`E=mc^2`$ または $E=mc^2$
  • ブロック数式: ```math ... ``` のコードブロック形式、または $$ ... $$ 記法

2. Obsidian

ナレッジ管理ツール「Obsidian」は、標準状態でMathJaxエンジンを内蔵しており、特別なプラグインを導入することなく $...$ および $$...$$ のリアルタイム数式プレビューが可能です。

3. VS Code(Visual Studio Code)

VS Code標準のMarkdownプレビューでも基本数式が表示されますが、より高度な数式作成やPDFエクスポートを行うには以下の拡張機能がおすすめです。

  • Markdown Preview Enhanced: KaTeX / MathJax を切り替え可能で、数式やダイアグラムの描画に最も強力な定番拡張機能。
  • Markdown All in One: 数式の入力補完やショートカットキーを支援。

4. Notion

NotionはKaTeXを採用しており、キーボードショートカットやスラッシュコマンドで素早く数式ブロックを作成できます。

  • ブロック数式: 半角スラッシュ /math と入力して「数式ブロック」を選択。
  • インライン数式: 文字列を選択して Ctrl + Shift + E(Macは Cmd + Shift + E)、または $$式$$ を入力。

主要プラットフォーム対応比較表

ツール / サービス インライン ($) ブロック ($$) 採用エンジン 設定・プラグイン
GitHub KaTeX 設定不要(標準)
Obsidian MathJax 設定不要(標準)
VS Code KaTeX / MathJax 拡張機能推奨
Notion KaTeX 設定不要(/math)
Qiita / Zenn KaTeX 設定不要(標準)
Jupyter Notebook MathJax 設定不要(標準)

数式が表示されない・崩れる時のチェックポイント

「数式が正しくレンダリングされず、コードがそのまま文字列として表示されてしまう」「数式の一部分だけ文字化け・エラーになる」という場合によくある5大原因と解決策をまとめました。

① ドル記号の内側に不要な半角スペースが入っている

最も多いミスがドル記号と数式コードの間のスペースです。多くのレンダラーでは $ a+b $ のように空白があると数式とみなされません。必ず $a+b$ と詰めて記述してください。

② アンダースコア(_)がMarkdownの斜体(イタリック)と衝突している

Markdownパーサーによっては、添え字の a_1 + b_2 に含まれる _ を斜体装飾記法と誤認してしまうことがあります。この場合はインラインではなく独立したブロック数式($$ ... $$)にするか、バックスラッシュで a\_1 + b\_2 とエスケープします。

③ バックスラッシュ(\)や中括弧({})の閉じ忘れ

\frac{a}{b} の閉じ括弧が抜けていたり、\begin{pmatrix} に対応する \end{pmatrix} が欠落していると、数式全体がパースエラーを起こします。構文のエラーメッセージが出ている場合は括弧の対応を再確認しましょう。

④ プラットフォーム独自の制限(KaTeX非対応コマンドなど)

軽量・高速な KaTeX を採用しているプラットフォーム(NotionやGitHubなど)では、フル機能のLaTeX/MathJaxでのみ使える一部の高度なパッケージコマンド(複雑なTikZ描画や特殊マクロなど)がサポートされていない場合があります。標準的な基本数式コマンドに書き換えて試してみましょう。

⑤ エディタ側の拡張機能・設定が未有効

VS Codeなどのエディタ環境でプレビューされない場合は、「Markdown Preview Enhanced」などのプラグインがインストール・有効化されているか確認してください。

まとめ:Markdown数式を活用して美しいドキュメントを作ろう

Markdownにおける数式記法は、一度基本のパターン(インラインの $...$ とブロックの $$...$$、分数・添え字・ギリシャ文字など)を覚えてしまえば、論文・技術メモ・READMEの作成効率が劇的に向上します。

🎯 Markdown数式のまとめ

  • 文中は $ ... $、独立行は $$ ... $$ で記述する
  • 分数(\frac)、べき乗(^)、添え字(_)、ギリシャ文字(\alpha等)はLaTeX標準文法でOK
  • GitHub、Obsidian、VS Code、Notionなど主要な開発・執筆ツールで幅広くサポートされている
  • 表示が崩れるときは「ドル記号前後の空白」や「括弧の閉じ忘れ」をまず疑う

当サイト「マークダウン入門ナビ」では、数式以外にもテーブル作成、リンクの貼り方、画像の配置、エディタ選びなど、Markdownを使いこなすための実践ガイドを多数公開しています。ぜひあわせて参考にしてみてください。

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