多方程环境中的列数不同

Question

请考虑以下文档：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\newcommand{\expr}[1]{\begin{pmatrix}x_#1\\y_#1\end{pmatrix}}
\begin{document}
\begin{equation}
  c = a \cdot b
\end{equation}
\begin{align*}
  a&=\expr{a} & b&=\expr{b}
\end{align*}
\end{document}

显示如下：

即，等式的第一个（部分）位于中心，第二部分分为两列，其中三分之一的自由空间位于之前、之间和之后。

我希望有相同的设置，但在一个环境中使用方程式。

我在 amsmath 中尝试了几种多方程环境的组合，但没有成功。例如：

\begin{align}
  \begin{aligned}
    c = a \cdot b
  \end{aligned} \\
  \nonumber
  \begin{aligned}a&=\expr{a}\end{aligned} & & \begin{aligned}b&=\expr{b}\end{aligned}
\end{align}

显示如下：

两个“子方程”没有问题，但顶部的主要方程不居中。以下是：

\begin{gather}
  c = a \cdot b \\
  \begin{aligned}
    \nonumber
    a&=\expr{a} & b&=\expr{b}
  \end{aligned}
\end{gather}

导致两个“子方程”设置得太紧：

Answer 1

怎么样

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\newcommand{\expr}[1]{\begin{pmatrix}x_#1\\y_#1\end{pmatrix}}

\begin{document}

\begin{align}
        &           &   c   &= a \cdot b\\
    a   &=\expr{a}  &       &           & b &=\expr{b}\nonumber
\end{align}

\end{document}

Answer 2

事实证明这是允许的：

\begin{gather}
  \begin{align}
    c = a \cdot b
  \end{align} \\
  \begin{align*}
    a&=\expr{a} & b&=\expr{b} &
  \end{align*}
\end{gather}

导致：