Isso não responderá completamente à sua pergunta, mas minha filha cria mapas mentais usando Dia e eu uso o LaTex (embora não seja o Kile), eu uso o MikTex e o LiveTex.
O denominador comum é que ambos têm compatibilidade com XML e SVG. Talvez você precise fazer uma pesquisa adicional sobre a capacidade de integração, pois nunca encontrei seus requisitos de integração antes.
Antes de continuar com minha resposta, se você ainda não sabe, há uma sessão de perguntas e respostas TeX / LaTeX dedicada no Stack Exchange . Pode não fazer nenhum mal ao fazer sua pergunta lá também. Vamos começar com o mapeamento mental e o Dia
Dia está disponível no Ubuntu Software Center e é inspirado no Microsoft 'Visio', embora mais voltado para diagramas casuais e informais, incluindo mapas mentais. Ele pode ser usado para desenhar muitos tipos diferentes de diagramas com "objetos especiais" para ajudar a desenhar diagramas de relacionamento de entidades, diagramas UML, fluxogramas, diagramas de rede e muitos outros tipos. Minha filha jura por esta aplicação (se isso vale alguma coisa)
Ele pode carregar e salvar diagramas em um formato XML personalizado ( um formato também suportado no LaTex ), além de exportar diagramas para vários formatos, incluindo EPS, SVG, XFIG, WMF e PNG, e pode imprimir diagramas (incluindo aqueles que abrangem várias páginas). Você pode consultar uma pergunta feita aqui "Como converter equações de látex para SVG", pois acho que este será um passo integral na sua solução final.
Você também pode criar formas personalizadas para o Dia ou fazer o download de formas adicionais do repositório aqui .
Eu acho que seu requisito (mindmapper + matemática + LaTeX) implora mais clareza sobre qual é a sua expectativa. Você dá um exemplo do LaTeX (usando ie), mas seria muito útil se pudéssemos entender melhor seu objetivo.