如何在数学模式中添加换行符但将整体编号为一个公式？

Question

我试图在两行中得到以下公式：

\begin{equation}
 W \in \mathbf{M}_N \rightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}\\
(w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} \mapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}
\text{with} \left\{ \begin{array}{l}
w_{ij} = w_{ij} \quad \text{for} \; 1\leq i,j\leq N \\
w_{i,N+1} = w_{i,k}\\
w_{N+1,i} = w_{k,i}
\end{array} \right.
\end{equation}

我已经阅读过有关align和align*环境的内容，但是我想要介于两者之间的一些东西。

我想要的是给这个东西编号（并且能够引用它），但只编号一次，作为一个公式，并且环境align所做的是分别对两行进行编号（或者根本不编号align*）

我能做什么来实现这个目标？

Answer 1

虽然这与@Bernard 的类似，但在我看来，案例列表仅属于第二行。以下仅编号第二行：

\documentclass[a4paper, 11pt]{book}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{align}
  W \in \mathbf{M}_N & \rightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}
  \notag\\[-8pt]
  (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} & \mapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}
  \text{ with }
    \begin{cases}
      w_{ij} = w_{ij} &\text{for } 1\leq i,j\leq N \\
      w_{i,N+1} = w_{i,k}\\
      w_{N+1,i} = w_{k,i}
    \end{cases}
\end{align}
\end{document} 

我还调整了文本的水平间距（\text{ with }）和行之间的垂直间距。我还省略了 ，text{for}因为它无论如何都是隐含的（这样可以为方程编号留出空间）。但关键点是 align 允许使用 关闭所选行的编号\notag。

另一种方法是使用alignedinside equation：

\documentclass[a4paper, 11pt]{book}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}

\begin{equation}
\begin{aligned}
  W \in \mathbf{M}_N & \rightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}\\[-8pt]
  (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} & \mapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}
  \text{ with }
    \begin{cases}
      w_{ij} = w_{ij} & 1\leq i,j\leq N \\
      w_{i,N+1} = w_{i,k}\\
      w_{N+1,i} = w_{k,i}
    \end{cases}
\end{aligned}
\end{equation}
\end{document}

的各行aligned没有编号，但整个等式有编号。

Answer 2

您可以使用cases环境。请参阅amsmath 包文档。在这里，我将您的方程式一分为二，以便它不会溢出右边距。

\documentclass[10pt]{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{equation}
 W \in \mathbf{M}_N \rightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}
(w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} \mapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}
\end{equation}
with
\begin{equation}
\begin{cases}
w_{ij} = w_{ij} & \text{for } \; 1\leq i,j\leq N \\
w_{i,N+1} = w_{i,k} &\\
w_{N+1,i} = w_{k,i} &
\end{cases}
\end{equation}

Answer 3

我知道您指定要将整个表达式放在两行上。但是，我认为以下形式可能有一些优点，它延伸到五行，并split在equation环境中使用环境：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{equation}
\begin{split}
 W \in \mathbf{M}_N &\rightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}\\
(w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} &\mapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}\\[1ex]
\text{with}\qquad
w_{i,j}   &= w_{i,j} \text{ for $1\leq i,j\leq N$} \\
w_{i,N+1} &= w_{i,k}\\
w_{N+1,i} &= w_{k,i}
\end{split}
\end{equation}
\end{document}

Answer 4

另一种解决方案是使用alignat和：alignedcases

\documentclass[a4paper, 11pt]{book}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{alignat}{2}
 & \begin{aligned}
  W \in \mathbf{M}_N & \longrightarrow W' \in \mathbf{M}_{N+1}\\[4pt]
  (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N} & \longmapsto (w_{ij})_{1\leq i,j\leq N+1}
\end{aligned}
  & \enspace \text{with}&
\ \begin{cases}
w_{ij} = w_{ij} \enspace \text{for} \; 1\leq i,j\leq N \\
w_{i,N+1} = w_{i,k}\\
w_{N+1,i} = w_{k,i}
\end{cases}
\end{alignat}

    \end{document}