将括号分隔的矩阵放入另一个矩阵中的问题

Question

我试图让这个矩阵在另一个矩阵内用括号分隔。这是我到目前为止设法做到的，但我不太确定我是否使用了正确的方法。我bmatrix之前也尝试过，但无济于事：

\begin{align}
\frac{\epsilon_{1}}{12h^2_{1}} 
    \begin{array}{c}
    \left[
    12 \\ -1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0
    \right.
    \end{array}
     \begin{array}{c c c c c c c}
     \left[
        -24 & 12 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
        16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 & 0 \\
        -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 \\
        0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 \\
        0 & 0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 \\
        0 & 0 & -1 & & 16 & -30 & 16 \\
        0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 12 & -24 \\
      \right]
      \end{array} 
      \begin{array}{ c }
       \left.
    0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ -1 \\ 12 
       \right]
       \end{array} \notag 
\end{align}

注意：我在矩阵底部添加描述性花括号时也遇到了问题。如果有人能帮我解决，我将不胜感激。

Answer 1

您可以使用嵌套矩阵：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation*}
\frac{\epsilon_{1}}{12h^2_{1}}
\begin{bmatrix}
\\[-2\jot]
\begin{matrix}
   12 \\ -1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0
\end{matrix}
\underbrace{%
\begin{bmatrix}
  -24 & 12 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
   16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 & 0 \\
   -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 \\
    0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 \\
    0 & 0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 \\
    0 & 0 & -1 & & 16 & -30 & 16 \\
    0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 12 & -24 \\
\end{bmatrix}
}_{L_1}
\begin{matrix}
    0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ -1 \\ 12 
\end{matrix}
\end{bmatrix}
\end{equation*}

\end{document}

空行（具有一些负垂直间距）确保外括号大于内括号。

不要用于align单行显示。

Answer 2

对 egreg 的补充回答。

• 可以通过技巧使列右对齐。包array允许定义新的列样式。因此，本地c重新定义为r：

• 左列和右列周围添加了一些空间。

• \delimiterfactor可以通过操作和来减小外括号的大小\delimitershortfall。当 TeX 计算出分隔符的大小后，它必须选择字形的大小。它将大小乘以\delimiterfactor千分之一，并将其​​与大小减法进行比较\delimitershortfall，并使用较大的值。

示例文件：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{array}

\begin{document}
\[
  \frac{\varepsilon_1}{12h_1^2}
  \delimiterfactor=0 % use \delimitershortfall
  \setlength{\delimitershortfall}{10pt}
  \left[
    \delimiterfactor=901 % default value
    \setlength{\delimitershortfall}{5pt}% default value
    \newcolumntype{c}{r}
    \kern\arraycolsep
    \begin{matrix} 12 \\ -1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{matrix}
    \kern\arraycolsep
    \underbrace{\begin{bmatrix}
      -24 & 12 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
       16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 & 0 \\
       -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 & 0 \\
        0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 & 0 \\
        0 & 0 & -1 & 16 & -30 & 16 & -1 \\
        0 & 0 & -1 & & 16 & -30 & 16 \\
        0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 12 & -24
    \end{bmatrix}}_{\mathrm{L}_1}
    \kern\arraycolsep
    \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ -1 \\ 12 \end{matrix}
    \kern\arraycolsep
  \right]
\]
\end{document}