对齐多个方程组

对齐多个方程组

我找到了几个关于方程组的问题,但找不到任何符合我的情况的问题。

我想将方程组堆叠在一起,使其等号对齐。这些系统本身以其 + 和 - 符号对齐,我不想在堆叠过程中弄乱它们的对齐。下面是我想要的图示。

期望结果

需要对齐的部分被包围在矩形内,但是矩形不需要并且通常也不应该彼此对齐。

这是通过代码实现的:

\documentclass{standalone}

\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{multirow}
\usepackage{booktabs}

\DeclareUnicodeCharacter{22C5}{\cdot{}}

\begin{document}
$\begin{array}{r @{\;} c @{\;} l}
\multirow{3}{*}{$\left\lbrace\begin{array}{@{} r @{\;} c @{\;} r @{\;} c @{\;} r @{}}
a⋅(-1)^2 &+& b⋅(-1) &+& c \\
a⋅0^2    &+& b⋅0    &+& c \\
a⋅2^2    &+& b⋅2    &+& c \\
\end{array}\right.$}
    &=& 12 \\
    &=& 5  \\
    &=& -3 \\
\\
\multirow{2}{*}{$\left\lbrace\begin{array}{@{} r @{\;} c @{\;} r @{}}
 a &-& b  \\
4a &+& 2b \\
\end{array}\right.$}
    &=& 7              \\
    &=& -8 \qquad ||:2 \\
\\
\multirow{2}{*}{$\begin{array}{r} \\ + \\ \end{array}\left\lbrace\begin{array}{@{} r @{\;} c @{\;} r @{}}
a  &-& b \\
2a &+& b \\
\end{array}\right.$}
    &=& 7  \\
    &=& -4 \\ \cmidrule(r{12mm}l{15mm}){1-3}
 3a  &=& 3 \\
  a  &=& 1
\end{array}$
\end{document}

对于该特定情况,代码运行良好。但是,垂直方向很容易错位。示例:(与上一个示例的序言相同。)

\begin{document}
$\begin{array}{r @{\;} c @{\;} l l}
\multirow{2}{*}{$\left\lbrace\begin{array}{@{} r @{\;} c @{\;} r @{}}
 \dfrac{3}{4}a &-& 3b \\
            4a &+& 2b \\
\end{array}\right.$}
    &=& 6  \qquad & ||⋅\dfrac{4}{3} \\
    &=& -2        & ||⋅2 \\
\\
\multirow{2}{*}{$\begin{array}{r} \\ + \\ \end{array}\left\lbrace\begin{array}{@{} r @{\;} c @{\;} r @{}}
a  &-& 4b \\
8a &+& 4b  \\
\end{array}\right.$}
    &=& 8  \\
    &=& -4 \\ \cmidrule(r{12mm}l{15mm}){1-3}
 9a  &=& 4 \\
\end{array}$
\end{document}

错位

我正在寻找一个通用的解决方案。例如,如果可以创建多个数组但定义一个特殊分隔符,然后将这些数组堆叠在一起,使它们在该分隔符处对齐,那就太好了。

答案1

使用常规\frac(或\tfrac)似乎比\dfrac在方程组中更自然。考虑到这一点,您可以使用eqparbox's\eqmakebox[<tag>][<align>]{<stuff>}将东西放在类似大小的框中。这样,您可以根据需要管理对齐。这可能有点麻烦,但可以使用以下方法改进这一点collcell捕获细胞内容的机制。

在此处输入图片描述

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath,eqparbox}
\newcommand{\mb}[3][r]{\eqmakebox[#2][#1]{$#3$}}

\begin{document}

\[
  \begin{array}{ r @{} l l }
    \mb{c1}{a \cdot (-1)^2} + \mb{c2}{b \cdot (-1)} + \mb{c3}{ c} & {}= \mb{c4}{12} \\
    \smash{\makebox[0pt][r]{$\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \mathstrut\\\mathstrut\\\mathstrut\end{array}\right.$}}
    \mb{c1}{a \cdot 0^2}    + \mb{c2}{b \cdot 0}    + \mb{c3}{ c} & {}= \mb{c4}{ 5} \\
    \mb{c1}{a \cdot 2^2}    + \mb{c2}{b \cdot 2}    + \mb{c3}{ c} & {}= \mb{c4}{-3} \\
    \\
                              \mb{c2}{a}            - \mb{c3}{ b} & {}= \mb{c4}{ 7} \\
    \raisebox{.5\normalbaselineskip}[0pt][0pt]{$\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \mathstrut\\\mathstrut\end{array}\right.$}
                              \mb{c2}{4a}           + \mb{c3}{2b} & {}= \mb{c4}{-8} & \qquad \Vert:2 \\
    \\
                              \mb{c2}{a}            - \mb{c3}{ b} & {}= \mb{c4}{ 7} \\
    \raisebox{.5\normalbaselineskip}[0pt][0pt]{${}+\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \mathstrut\\\mathstrut\end{array}\right.$}
                              \mb{c2}{2a}           + \mb{c3}{ b} & {}= \mb{c4}{-4} \\
    \cline{1-2}
                                                      \mb{c3}{3a} & {}= \mb{c4}{ 3} \\
                                                      \mb{c3}{ a} & {}= \mb{c4}{ 1}
  \end{array}
\]

\[
  \begin{array}{ r @{} l l }
    \mb{c5}{\frac{3}{4}a} - \mb{c6}{3b} & {}= \mb{c7}{ 6} & \qquad \Vert:\frac{4}{3} \\
    \raisebox{.5\normalbaselineskip}[0pt][0pt]{$\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \mathstrut\\\mathstrut\end{array}\right.$}
    \mb{c5}{4a}            + \mb{c6}{2b} & {}= \mb{c7}{-2} & \qquad \Vert:2 \\
    \\
    \mb{c5}{a}             - \mb{c6}{4b} & {}= \mb{c7}{ 8} \\
    \raisebox{.5\normalbaselineskip}[0pt][0pt]{$\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \mathstrut\\\mathstrut\end{array}\right.$}
    \mb{c5}{8a}            + \mb{c6}{4b} & {}= \mb{c7}{-4} \\
    \cline{1-2}
                             \mb{c6}{9a} & {}= \mb{c7}{ 4}
  \end{array}
\]

\end{document}

水平线可以用同样的方式调整booktabs。此外,支架已固定在天牛的外面\mb但可以将其包括在内,以使它们在水平方向上更合适。

答案2

这是基于 Werners 的回答,但经过进一步改进。它也更适合我的需求。括号适用于常规高度的行,但如果行高增加,它们不会自动调整。也许也可以实现。

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath,eqparbox,xintexpr}

\newcommand{\mb}[3][r]{\eqmakebox[#2][#1]{$#3$}}
\newcommand{\sebrace}[1]{%
    \ifcase#1\or\or%
        \newcommand\NumOfStruts{\mathstrut\\}%
    \or 
        \newcommand\NumOfStruts{\mathstrut\\\mathstrut\\}%
    \or
        \newcommand\NumOfStruts{\mathstrut\\\mathstrut\\\mathstrut\\}%
    \fi
    \raisebox{\xinttheiexpr [1](0.5*((#1)-1))\relax\normalbaselineskip}[0pt][0pt]{%
        $\left\{\begin{array}{@{}c@{}} \NumOfStruts\mathstrut\end{array}\right.$
    }
}

\begin{document}

\[\begin{array}{ r @{\;} l l }
                               \mb{c01}{4x^2} + \mb{c02}{5y} + \mb{c03}{34556c} &= \mb{cy4}{8}  \\
                               \mb{c01}{4x^2} + \mb{c02}{ y} + \mb{c03}{92533c} &= \mb{cy4}{15} \\
                               \mb{c01}{2x^2} + \mb{c02}{6y} + \mb{c03}{  -32c} &= \mb{cy4}{-9} \\
                   \sebrace{4} \mb{c01}{x^2}  + \mb{c02}{5y} + \mb{c03}{     c} &= \mb{cy4}{-5} \\  
    \\
                \mb{c11}{a \cdot (-1)^2} + \mb{c12}{b \cdot (-1)} + \mb{c13}{c} &= \mb{cy4}{12} \\
                \mb{c11}{a \cdot 0^2}    + \mb{c12}{b \cdot 0}    + \mb{c13}{c} &= \mb{cy4}{ 5} \\
    \sebrace{3} \mb{c11}{a \cdot 2^2}    + \mb{c12}{b \cdot 2}    + \mb{c13}{c} &= \mb{cy4}{-3} \\
    \\
                                                    \mb{c22}{ a} - \mb{c23}{ b} &= \mb{cy4}{7} \\
                                        \sebrace{2} \mb{c22}{4a} + \mb{c23}{2b} &= \mb{cy4}{-8} & \qquad \Vert:2 \\
    \\
                                                     \mb{c32}{a } - \mb{c33}{b} &= \mb{cy4}{ 7} \\
                                        +\sebrace{2} \mb{c32}{2a} + \mb{c33}{b} &= \mb{cy4}{-4} \\
                                    \cline{1-2}
                                                                   \mb{c43}{3a} &= \mb{cy4}{3} \\
                                                                   \mb{c43}{ a} &= \mb{cy4}{1} \\
\end{array}\]
\end{document}

在此处输入图片描述

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