\in 的垂直对齐

Question 1

可以看出，epsilon 符号和 R 在垂直方向上未对齐

首先，你的截图确实不是显示\epsilon或\varepsilon。相反，它显示由宏生成的 TeX 和 LaTeX 符号\in。大声朗读时，此符号通常发音为（英语）“in”——因此得名宏……——或“is element of”。其次，在 LaTeX 中，通常最好将表示“实数集”的字母写为\mathbb{R}。

附言：{\rm I\!R}自 1994 年 LaTeX2e 取代 LaTeX2.09 以来，Writing 就被弃用了。Writing恰好在某些 LaTeX 文档类中仍然有效，但在其他文档类中则不行{\rm I\!R}。如果您关心代码的可移植性和长期可维护性，您不应该再写\rm、\it、\bf和；而是写（显然是在数学环境中）、、\sf和\tt\mathrm\mathit\mathbf\mathsf\mathtt您坚持不是使用时\mathbb{R}，应将符号写为\mathrm{I}\!\mathrm{R}，而不是{\rm I\!R}。

回到如何定位的问题\in。在精细排版中——毕竟，这是 TeX 和 LaTeX 所追求的——排版有单独的规则字母（拉丁文和希腊文，大小写都有），一方面用于排版非字母符号（包括、、、、、\in等）。请考虑以下使用 Computer Modern（serif）数学系列绘制的字母和非字母符号列表。+\times\div\sum

字母符号显示在左侧（至\Pi）：它们都排列在一条称为基线（另外两条重要的线是 x 高度线和大写高度线。）相比之下，非字母符号是不是对齐基线。相反，它们被放置在一条公共线上，这条线通常被称为数学线或数学轴。（您可能会问，数学轴是什么？在哪里？它是一条位于基线和 x 高度线之间的假想水平线。的水平部分+、-（“减”）和\div位于数学轴上。）请注意，希腊大写字母\Sigma和\Pi位于基线上，而非字母符号\sum和\prod则不位于基线上。这不仅仅是比\sum更高\Sigma；的一部分\sum显然低于基线，而并非如此——这是设计使然\Sigma。

一些非字母符号（最明显的是-）从不越过基线，而其他符号（包括\in）则有部分低于基线。顺便问一下，您是否注意到符号的最底部分+比符号的最底部分更低于基线\in？那又怎么样？没什么大不了的。

符号\in应该有多大是字体设计师必须做出的选择。在我看来，将符号做得\in相当大，以至于一部分必须位于（字母）基线以下，这是一个很好的（印刷）原因，正是为了避免符号含义的任何视觉歧义：读者永远不必费心去思考他们所盯着的符号是否表示“是元素”或“epsilon”。同样，将和做得比和大得多的一个非常好的印刷\sum原因\prod是\Sigma\Pi避免对符号含义的任何歧义意义的符号。

以下截图说明了不同的字体设计不仅会影响各种数学字形的形状，还会影响数学轴相对于基线和 x 高度线的位置。[顺便说一下，线条绘制代码改编自（偷来的？！）Paul Gaborit 的回答对于这个问题，为什么 $x \in X$ 中的所有符号都有自己的基线？功劳应归功劳！]

计算机现代（拉丁现代非常相似）：

时间和mtpro2数学字体包（Times Roman 克隆）：

newtxtext以及newtxmath（另一个 Times Roman 克隆版本）：

newpxtext和newpxmath（Palatino 克隆）：

显然，这些字体都有各自的特点。不过，所有数学符号的共同点是，它们都垂直居中在各自的数学轴上。

生成上面显示的前两个屏幕截图的代码：

\documentclass[border=1pt]{standalone}
\usepackage{amsfonts} % for "\mathbb"
\newcommand{\myR}{\mathrm{I}\!\mathrm{R}}
\begin{document}
$\mathrm{e}e\epsilon\varepsilon{\in}\ \mathbb{R}\myR$

%$a\alpha e\epsilon\varepsilon X\Sigma\Pi{\subset}{\in}{-}{+}{\times}{\div}{\sum}{\prod}{\int}\displaystyle{\sum}{\prod}{\int}$
\end{document}

生成带有各种水平线的屏幕截图的代码：

\documentclass{article}

%% Uncomment as needed:
%\usepackage{times,mtpro2}
%\usepackage{newtxtext,newtxmath}
\usepackage{newpxtext,newpxmath}

\usepackage[margin=0pt,
   paperwidth=3.35cm,paperheight=0.5cm]{geometry}
\usepackage{xcolor,graphicx}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[scaled=0.85]{helvet}

% Draw a line showing a font metric
%  #1 color, #2 vertical position, #3 label
\newcommand{\drawmetric}[3]{%
  \rlap{%
    \color{#1}\rule[#2]{2.9cm}{0.05pt}%
    \raisebox{#2}{\scalebox{0.3}{\tiny\selectfont\sffamily #3}}%
  }%
}
\newcommand\drawallmetrics{%
  \drawmetric{red}{0pt}{baseline}%
  \drawmetric{blue}{1ex}{x-height}%
  \drawmetric{red}{\fontcharht\font`X}{cap-height}%
  \drawmetric{cyan}{\the\fontdimen22\textfont2}{math axis}%
}
\begin{document}

% Draw the metrics and some text
\noindent\rlap{ % 
  $\mathrm{Hx}e\epsilon\varepsilon{\in}{\subset}{\subseteq}{+}{\times}\Sigma{\sum}$}
  \drawallmetrics{}
\end{document}

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