在 scriptstyle 中排版数学模式环境

Question

我需要aligned以脚本样式排版环境。\scriptsize在环境之外设置是可行的，但编译器会抱怨：

Command \scriptsize invalid in math mode ...

在环境外部使用\scriptstyle不会产生任何效果，在环境内部使用只会对内容紧随其后的元素产生影响。

我怎样才能排版一个数学模式环境，例如aligned，使用scriptstyle正确？

---

这是一个我想修复（避免\scriptsize）的示例：

\documentclass{amsart}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
\begin{multline*}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    1&2&-1\\
    -1&1&4
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&1&0\\
    0&0&1
  \end{pmatrix*}\\
  \underset{\scriptsize
    \begin{aligned}
      L_2&\leftarrow L_2 - L_1\\
      L_3&\leftarrow L_3 + L_1
    \end{aligned}}{\Leftrightarrow}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&-3\\
    0&3&6
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    -1&1&0\\
    1&0&1
  \end{pmatrix*}\\
  \underset{\scriptsize
    \begin{aligned}
      L_3&\leftarrow L_3 + 2L_2
    \end{aligned}}{\Leftrightarrow}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&-3\\
    0&3&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    -1&1&0\\
    -1&2&1
  \end{pmatrix*}\\
  \underset{\scriptsize
    \begin{aligned}
      L_2&\leftarrow (-1/3)L_2\\
      L_3&\leftarrow (1/3)L_3
    \end{aligned}}{\Leftrightarrow}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&1\\
    0&1&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    1/3&-1/3&0\\
    -1/3&2/3&1/3
  \end{pmatrix*}\\
  \underset{\scriptsize
    \begin{aligned}
      L_1&\leftarrow L_1 - 2L_2 - 2L_3
    \end{aligned}}{\Leftrightarrow}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&0&1\\
    0&1&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&-2/3&-2/3\\
    1/3&-1/3&0\\
    -1/3&2/3&1/3
  \end{pmatrix*}\\
  \underset{\scriptsize
    \begin{aligned}
      L_2&\leftrightarrow L_3
    \end{aligned}}{\Leftrightarrow}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&1&0\\
    0&0&1
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&-2/3&-2/3\\
    -1/3&2/3&1/3\\
    1/3&-1/3&0
  \end{pmatrix*}
\end{multline*}
\end{document}

Answer 1

有以下可能性：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\makeatletter
\newenvironment{scriptaligned}[1][c]
 {\,\hbox\bgroup
  \fontsize{\sf@size}{\dimexpr\sf@size pt+1pt}\selectfont
  $\!\aligned[#1]}
 {\endaligned$\egroup}
\makeatother

\begin{document}

$x\begin{scriptaligned}a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$\qquad
$x\begin{scriptaligned}[t]a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$\qquad
$x\begin{scriptaligned}[b]a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$

\LARGE
$x\begin{scriptaligned}a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$\qquad
$x\begin{scriptaligned}[t]a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$\qquad
$x\begin{scriptaligned}[b]a&=b\\c&=d\end{scriptaligned}$

\end{document}

然而，对于您所想的简单应用程序来说，subarray这就足够了，而且更简单。

\documentclass{amsart}
\usepackage{mathtools}

\newcommand{\rowop}[1]{%
  \underset{\begin{subarray}{l}#1\end{subarray}}{\Leftrightarrow}%
}

\begin{document}
\begin{multline*}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    1&2&-1\\
    -1&1&4
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&1&0\\
    0&0&1
  \end{pmatrix*}\\
  \rowop{L_2\leftarrow L_2 - L_1 \\ L_3\leftarrow L_3 + L_1}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&-3\\
    0&3&6
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    -1&1&0\\
    1&0&1
  \end{pmatrix*}\\
  \rowop{L_3\leftarrow L_3 + 2L_2}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&-3\\
    0&3&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    -1&1&0\\
    -1&2&1
  \end{pmatrix*}\\
  \rowop{L_2\leftarrow (-1/3)L_2 \\ L_3\leftarrow (1/3)L_3}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&2&2\\
    0&0&1\\
    0&1&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    1/3&-1/3&0\\
    -1/3&2/3&1/3
  \end{pmatrix*}\\
  \rowop{L_1\leftarrow L_1 - 2L_2 - 2L_3}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&0&1\\
    0&1&0
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&-2/3&-2/3\\
    1/3&-1/3&0\\
    -1/3&2/3&1/3
  \end{pmatrix*}\\
  \rowop{L_2\leftrightarrow L_3}
  \begin{pmatrix*}[r]
    1&0&0\\
    0&1&0\\
    0&0&1
  \end{pmatrix*}X
  =\begin{pmatrix*}[r]
    1&-2/3&-2/3\\
    -1/3&2/3&1/3\\
    1/3&-1/3&0
  \end{pmatrix*}
\end{multline*}
\end{document}