矩阵中的下支撑

Question

我想要显示矩阵的结构，如下图所示：

可以使用pmatrix和来完成吗\underbrace？

我尝试合并pmatrix并\underbrace导致编译错误。

\documentclass{standalone}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}
$
\begin{pmatrix}
%1 & \underbrace{1 & \cdots & 1}_{k} \\ % compile error!
1 & 1 & \cdots & 1 \\
1 & 1 & 1 & 1
\end{pmatrix}
$
\end{document}

Answer 1

以下组合\smash[b]应该有效：

\documentclass{standalone}
\usepackage{amsmath}

\newcommand{\block}[1]{
  \underbrace{\begin{matrix}1 & \cdots & 1\end{matrix}}_{#1}
}

\begin{document}
$
\underbrace{
  \begin{pmatrix}
  1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  && 1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  &&&& \ddots \\
  &&&&& 1 & \block{k}
  \end{pmatrix}
}_{T}
$
\end{document}

如果您不想在支撑块中留出点的间距，请更改定义：

\documentclass{standalone}
\usepackage{amsmath}

\newcommand{\block}[1]{
  \underbrace{1 \cdots 1}_{#1}
}

\begin{document}
$
\underbrace{
  \begin{pmatrix}
  1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  && 1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  &&&& \ddots \\
  &&&&& 1 & \block{k}
  \end{pmatrix}
}_{T}
$
\end{document}

为了仅获取分隔符内的下括号，它更加复杂，因为我们不希望在确定分隔符大小时考虑下括号，但我们希望考虑它占用的垂直空间。

\documentclass{standalone}
\usepackage{amsmath}

\newcommand{\block}[1]{
  \underbrace{1 \cdots 1}_{#1}
}

\newcommand{\underbracedmatrix}[2]{%
  \left(\;
  \smash[b]{\underbrace{
    \begin{matrix}#1\end{matrix}
  }_{#2}}
  \;\right)
  \vphantom{\underbrace{\begin{matrix}#1\end{matrix}}_{#2}}
}

\begin{document}
$
\underbracedmatrix{
  1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  && 1 & \smash[b]{\block{k}} \\
  &&&& \ddots \\
  &&&&& 1 & \block{k}
}{T}
$
\end{document}

Answer 2

又一次尝试：

\documentclass{article}

\begin{document}

\def\onegroup{1\hskip\arraycolsep\underbrace{1 \hskip\arraycolsep\dots \hskip\arraycolsep 1}_{k}}

\[
\underbrace{
\left(
\begin{array}{cccc}
\onegroup&&&\\
&\onegroup&&\\
&&\ddots&\\
&&&\onegroup
\end{array}
\right)
}_{T}
\]

\end{document} 

Answer 3

尽管@egreg 解决方案似乎足够强大，但这只是另一种风格：

\documentclass{standalone}

\usepackage{amsmath,mathtools}
\newcommand{\sunderb}[2]{
  \mathclap{\underbrace{\makebox[#1]{$\cdots$}}_{#2}}
}
\begin{document}
$
\begin{pmatrix}
1 & 1 & 1 & 1\\
1 & 1 & \sunderb{3.5em}{k} & 1 \\ 
1 & 1 & 1 & 1
\end{pmatrix}
$
\end{document}