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如何在双栏格式的文章中拟合文本描述的大型方程式？

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如何在双栏格式的文章中拟合文本描述的大型方程式？

使用此代码，我遇到了图片右侧所示的问题。公式超出了右侧的页边距。

\documentclass[aps,prl,reprint]{revtex4-1}
\usepackage{blindtext}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{graphics}
\usepackage{bm}        % for math
\usepackage{verbatim}   % for math
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{bm}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{adjustbox}
\DeclareMathOperator{\RE}{Re}
\DeclareMathOperator{\IM}{Im}
\newcommand{\revtex}{REV\TeX\ }
\newcommand{\classoption}[1]{\texttt{#1}}
\newcommand{\macro}[1]{\texttt{\textbackslash#1}}
\newcommand{\m}[1]{\macro{#1}}
\newcommand{\env}[1]{\texttt{#1}}
\setlength{\textheight}{9.5in}
\newenvironment{psmallmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}
\begin{document}
\begin{align*}
\tiny{var(\mathbf{\theta^* - \hat{\theta^*}})} \ge
\begin{psmallmatrix}
   2 & 0 & 0 & 0 & 0  \\[3ex]
   0 & 2 &  0 & 0 & 0 \\[3ex]
  0  &  0 & 2 & 0 & 0\\[3ex]
  0 &  0 & 0  & 2 & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
 \begin{psmallmatrix}
   \tiny{J_{11}^{-1}} & \tiny{0} & \tiny{\Delta_1^{-1}} & -\Delta_1^{-1}J_{14}{J_{24}}^{-1} & 0  \\[3ex]
   0 & J_{22}^{-1} &  {-J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1} & {J_{24}}^{-1}+{J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1}J_{14}J_{24}& 0 \\[3ex]
  \Delta_2^{-1}  & -\Delta_2^{-1}J_{32}J_{42}^{-1} & J_{33}^{-1} & 0 & 0\\[3ex]
 \tiny{-J_{42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1}} & {J_42}^{-1} + {J_42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1}J_{32}{J_42}^{-1}  & 0  & J_{44}^{-1} & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
\end{align*}

\end{document}

图片

我尝试使用

\begin{figure*}[b]%% over both colum
\begin{align*}

\nonumber
\end{align*}
\end{figure*}

但是这个命令的问题是，方程/矩阵出现在页面底部，而描述/引用这个方程的文本却在文档的其他地方。这种方法在视觉上非常不美观。那么，有没有一个命令可以让矩阵/方程与文本一起出现，并且适合双栏文章的页面。

问题：当公式超出页边距时，如何打破特定区域的两列格式？我的文档中有几个这样的大矩阵。我使用的是 WinEdit7.1 编辑器。

更新：这是我根据答案得到的输出。从图中可以看出，问题仍然存在；方程超出了右侧的边距。

新的

答案1

你无法将那头野兽塞进狭窄的柱子里。

除非您决定使用figure*环境，否则您可以使用符号名称来表示较大的表达式。非常小的表达式难以阅读，仅应在紧急情况下使用。

\documentclass[aps,prl,reprint]{revtex4-1}

\usepackage{amsmath}
\usepackage{bm} % after amsmath!
\usepackage{amssymb}

\usepackage{lipsum} % for the context

\DeclareMathOperator{\RE}{Re}
\DeclareMathOperator{\IM}{Im}

\newenvironment{psmallmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}

\begin{document}

\lipsum*[2]
\begin{equation*}
\mathit{var}(\mathbf{\theta^* - \widehat{\theta^*}}) \ge
\begin{bmatrix}
  2 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
  0 & 2 & 0 & 0 & 0 \\
  0 & 0 & 2 & 0 & 0 \\
  0 & 0 & 0 & 2 & 0 \\
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
  a_{11} & 0      & a_{13} & a_{14} & 0 \\
  0      & a_{22} & a_{23} & a_{24} & 0 \\
  a_{31} & a_{32} & a_{33} & 0      & 0 \\
  a_{41} & a_{42} & 0      & a_{44} & 0 \\
  0      & 0      & 0      & 0      & 1
  \end{bmatrix}
\end{equation*}
where
\begin{align*}
a_{11}&=J_{11}^{-1} \\
a_{13}&=\Delta_1^{-1} \\
a_{14}&=-\Delta_1^{-1}J_{14}^{}J_{24}^{-1}\\
a_{22}&=J_{22}^{-1}\\
a_{23}&=-J_{24}^{-1}J_{23}^{}\Delta_1^{-1}\\
a_{24}&=J_{24}^{-1}+J_{24}^{-1}J_{23}^{}\Delta_1^{-1}J_{14}^{}J_{24}^{}\\
a_{31}&=\Delta_2^{-1}\\
a_{32}&=-\Delta_2^{-1}J_{32}^{}J_{42}^{-1}\\
a_{33}&=J_{33}^{-1}\\
a_{41}&=-J_{42}^{-1}J_{41}^{}\Delta_2^{-1}\\
a_{42}&=J_{42}^{-1} + J_{42}^{-1}J_{41}^{}\Delta_2^{-1}J_{32}^{}J_{42}^{-1}\\
a_{44}&=J_{44}^{-1}
\end{align*}
\lipsum[3-9]

\end{document}

在此处输入图片描述

答案2

Revtex定义widetext此类异常情况的环境。它中断两列模式并平衡环境上方的文本：

\documentclass[aps,prl,reprint]{revtex4-1}
\usepackage{blindtext}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{graphics}
\usepackage{bm} % for math
\usepackage{verbatim} % for math
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{bm}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{adjustbox}
\DeclareMathOperator{\RE}{Re}
\DeclareMathOperator{\IM}{Im}
\newcommand{\revtex}{REV\TeX\ }
\newcommand{\classoption}[1]{\texttt{#1}}
\newcommand{\macro}[1]{\texttt{\textbackslash#1}}
\newcommand{\m}[1]{\macro{#1}}
\newcommand{\env}[1]{\texttt{#1}}
\setlength{\textheight}{9.5in}
\newenvironment{psmallmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}
\usepackage{showframe}
\renewcommand\ShowFrameLinethickness{0.3pt}
\usepackage{lipsum}

\begin{document}

\lipsum[1-3]
\begin{widetext}
\begin{align*}
var(\mathbf{\theta^* - \hat{\theta^*}}) \ge
\begin{psmallmatrix}
   2 & 0 & 0 & 0 & 0 \\[3ex]
   0 & 2 & 0 & 0 & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 2 & 0 & 0\\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 2 & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
 \begin{psmallmatrix}
   J_{11}^{-1} & 0 & \Delta_1^{-1} & -\Delta_1^{-1}J_{14}{J_{24}}^{-1} & 0 \\[3ex]
   0 & J_{22}^{-1} & {-J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1} & {J_{24}}^{-1}+{J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1}J_{14}J_{24}& 0 \\[3ex]
  \Delta_2^{-1} & -\Delta_2^{-1}J_{32}J_{42}^{-1} & J_{33}^{-1} & 0 & 0\\[3ex]
 -J_{42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1} & {J_42}^{-1} + {J_42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1}J_{32}{J_42}^{-1} & 0 & J_{44}^{-1} & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
\end{align*}
\end{widetext}
\lipsum[4-6]

\end{document}

在此处输入图片描述

答案3

在此处输入图片描述

请注意，您不能在数学模式下使用大小命令，并且如果您在文本中使用它们，它们不会接受参数，语法\tiny abc不是\tiny{abc}

您始终可以在第二列中留一个空格。您需要将其留到最后一次编辑时才能调整位置，但

\documentclass[aps,prl,reprint]{revtex4-1}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amsmath}
\DeclareMathOperator{\RE}{Re}
\DeclareMathOperator{\IM}{Im}
\newcommand{\revtex}{REV\TeX\ }
\newcommand{\classoption}[1]{\texttt{#1}}
\newcommand{\macro}[1]{\texttt{\textbackslash#1}}
\newcommand{\m}[1]{\macro{#1}}
\newcommand{\env}[1]{\texttt{#1}}
\setlength{\textheight}{9.5in}
\newenvironment{psmallmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}
\DeclareMathOperator\var{var}
\begin{document}

\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X

\begin{flushleft}
\makebox[0pt][l]{$
\var(\mathbf{\theta^* - \hat{\theta^*}}) \ge
\begin{psmallmatrix}
   2 & 0 & 0 & 0 & 0  \\[3ex]
   0 & 2 &  0 & 0 & 0 \\[3ex]
  0  &  0 & 2 & 0 & 0\\[3ex]
  0 &  0 & 0  & 2 & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
 \begin{psmallmatrix}
   J_{11}^{-1} & 0 & \Delta_1^{-1} & -\Delta_1^{-1}J_{14}{J_{24}}^{-1} & 0  \\[3ex]
   0 & J_{22}^{-1} &  {-J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1} & {J_{24}}^{-1}+{J_{24}}^{-1}J_{23}\Delta_1^{-1}J_{14}J_{24}& 0 \\[3ex]
  \Delta_2^{-1}  & -\Delta_2^{-1}J_{32}J_{42}^{-1} & J_{33}^{-1} & 0 & 0\\[3ex]
 -J_{42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1} & {J_42}^{-1} + {J_42}^{-1}J_{41}\Delta_2^{-1}J_{32}{J_42}^{-1}  & 0  & J_{44}^{-1} & 0 \\[3ex]
  0 & 0 & 0 & 0 & 1
  \end{psmallmatrix}
$}
\end{flushleft}

\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X

\vspace*{11\baselineskip}

\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X
\par\noindent X\dotfill X

\end{document}

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