单行和多行公式小结

今天学习了tex单行和多行公式，总结一下：

一、单个公式（只有一个编号的一个或几个方程）

可以占一行或多行，被看成一个整体；只能有一个自动编号；应用数学环境：equation,equation*；单个公式太长的处理：1、使用equation+split;2、使用multline环境。

在equation环境中使用split环境，使用每行公式在指定位置对齐，对齐位置用“&”指定，换行用“\\”指定。

\begin{equation}

\begin{split}

(a+b) &= a^2 + b^2+2ab\\

(a+b+c)^2& = a^2+ b^2 + c^2+2ab +2ac +2ac

\end{split}

\end{equation}

 

\begin{equation}\begin{split}(a+b) &= a^2 + b^2+2ab\\(a+b+c)^2& = a^2+ b^2 + c^2+2ab + 2ac +2ac\end{split}\end{equation}

                                                                                     

                   

如果不用对齐符，则输出为右对齐：

\begin{equation}

\begin{split}

(a+b)  = a^2+ b^2 +2ab\\

(a+b+c)^2  = a^2 + b^2+ c^2 +2ab +2ac +2ac

\end{split}

\end{equation}

                   

二、方程组（多行公式）

由多个公式组成；每个公式可以独占一行或多行；每个公式才能自动编号，带星号环境不编号。

方程组环境：

gather（每行只有一列，无法指定对齐方式，缺省为居中）；

align（每行可排多列，用&分隔，对齐方式：奇右偶左；相邻奇偶两列构成一个“队列”，也称一个公式）；

flalign（语法与align一样，但在相邻队列之间插入弹性空格以充满整行）；

alignat（作用与align相同，但需给定一个参数用来指定“队列”个数，大于等于&个数加1）。

 

gathered、aligned、 alignated（性质与array类似，在数学环境中使用，宽度为公式实际长度，不能自动编号，可以作为一个盒子使用）；

cases（带左大括号的方程组，必须放在数学环境中使用，不用输入括号）

1、gather环境：每行只有一列，不能指定对齐方式，缺省为居中

\begin{gather}

(a+b)  = a^2+ b^2 +2ab\\

(a+b+c)^2  = a^2 + b^2+ c^2 +2ab +2ac +2ac

\end{gather}

                   

2、align环境：可指定上下对齐位置，多用在等号或关系运算符处对齐。每行可排多列，用&分隔，对齐方式：奇右偶左；相邻奇偶两列构成一个“队列”，也称一个公式。

\begin{align}

(a+b)  & = a^2+ b^2 +2ab\\

(a+b+c)^2 &= a^2 + b^2+ c^2 +2ab +2ac +2ac

\end{align}

                   

align环境也可全几组公式并排在一起，此时在同一行上出现分别属于不同组的几个公式，每个组的公式内应有一个对齐&，用于该组的上下对齐，同时在不同组的公式之间也要插入&符号，以分隔这些公式，同一行上若有n个公式，就必须有n+(n-1)=2n-1个&，把一行分成2n列，奇数列总是靠右对齐，偶数列总是靠左对齐，于是同一组的公式就靠在一起了，有时为了叙述方便，就将这种左右靠在一起的两列称为是一个“列对”。

\begin{align*}

(x^n)'&= nx^{n-1}& (\sin x)'& = \cos x\\

(a^x)'&= a^x\lna&(\cos x)'& = -\sin x\\

& & (\tan x)'&=\frac1{\cos^2x}

\end{align*}

                                   

3、flalign环境：语法与align一样，但在相邻队列之间插入弹性空格以充满整行

\begin{flalign*}

(x^n)'&= nx^{n-1}& (\sin x)'& = \cos x\\

(a^x)'&= a^x\lna&(\cos x)'& = -\sin x\\

& & (\tan x)'&=\frac1{\cos^2x}

\end{flalign*}

4、alignat环境：列间间距默认为0。作用与align相同，但需给定一个参数用来指定“队列”个数，大于等于&个数加1。

\begin{alignat}{2}

(x^n)'&= nx^{n-1}&\hspace{20pt}

(\sinx)' &= \cos x \\

(a^x)'&= a^x\lna&(\cos x)'& = -\sin x\\

& & (\tan x)'&=\frac1{\cos^2x}

\end{alignat}

                        

5、gathered、aligned、alignated环境：只占用公式本身实际宽度，而不是占满整行。性质与array类似，在数学环境中使用，宽度为公式实际长度，不能自动编号，可以作为一个盒子使用。

\begin{equation}

\begin{aligned} a_1& =b_1 + c_1\\ d_1& =e_1 + f_1\end{aligned}

\Longrightarrow

\begin{gathered}[b]a_2  =b_2 + c_2\\ d_2  =e_2 + f_2\end{gathered}

\Longrightarrow

\begin{aligned}[t] a_3& =b_3 + c_3\\ d_3& =e_3 + f_3\end{aligned}

\end{equation}

                  

加定界符：

\begin{equation*}

\left.

\begin{aligned}

B'&=-\partial\timesE\\

E'&=\partial\timesB-4\pi j

\end{aligned}

\right\}\qquad\text{Maxwell}

\end{equation*}

                                                 

6、cases环境：专门用于排版左侧带花括号的方程组。带左大括号的方程组，必须放在数学环境中使用，不用输入括号。

\begin{equation}f(x)=

\begin{cases}

1 &-1<x<1\\

0 & \text x

\end{cases}

\end{equation}

                             

三、多行公式

1、eqnarray环境：公式在特定位置对齐。

\begin{eqnarray}

a_1=b_1+c_1& a_2=b_2+c_2+2& a_3=b_3+c_3\\

d_1=e_1+f_1+1& d_2=e_2+f_2& d_3=e_3+f_3+3

\end{eqnarray}

               

\begin{eqnarray*}

a_1=b_1+c_1& a_2=b_2+c_2+2& a_3=b_3+c_3\\

d_1=e_1+f_1+1& d_2=e_2+f_2& d_3=e_3+f_3+3

\end{eqnarray*}

                               

2、eqnarray环境公式编号：标准形式对每行公式自动编号，带*不参与编号。在标准形式中某行不加公式编号，应在该行换行符\\之前插入命令：\nonumber:

\setlength{\arraycolsep}{2.5pt}

\setcounter{equation}{1}

\begin{eqnarray}

     d(uv) & = & (uv)'dx = (u'v+uv') dx \\

            & = & v(u'dx) +u(v'dx) \nonumber\\

     \setcounter{equation}{5}

            & = & v du+u dv \label{leibmiz}

\end{eqnarray}

                         

\setcounter是计数器置数的命令，位于环境内部时，其后第一个编号公式的序号值取计数器的值。

3、eqnarray与array比较：

eqnarray本身就是数学模式，而array只能用于数学模式；

eqnarray被排版成行间公式，而array则根据数学模式标记可排成行内或行间公式，但array内的各列总是按行内公式选取符号的大小尺寸（如分数的分子和分母是用角标字体显示的）；eqnarray的左右两列按行间公式选取符号尺寸，但中间一列是按行内公式选取符号的尺寸，所以中间一列要放分数的话，可指定使用\displaystyle字体。

eqnarray环境可以自动对每行公式编号，而array环境不能被自动编号；

4、eqnarray 环境中公式的编号：