避免 IEEEeqnarray 中的列对齐

Question

我正在尝试对齐一个跨多行的表达式，以使表达式中的某些项彼此对齐。到目前为止，我在 IEEEeqnarray 中使用以下内容：

\begin{IEEEeqnarray}{rCll}
    \phi(x, y, z) & = & \frac{V}{2\pi}\left( & \arctan\left[\frac{(x_2-x) (z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_2-z)^2}}\right]\right.\nonumber\\
    && -\> & \arctan\left[\frac{(x_1-x)(z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_2-z)^2}}\right]\nonumber\\
    && -\> & \arctan\left[\frac{(x_2-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_1-z)^2}}\nonumber\right]\\
    && +\> & \left.\arctan\left[\frac{(x_1-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_1-z)^2}}\right]\right)
\end{IEEEeqnarray}

结果是

然而，有两点我希望改进：

1) 我想避免将第 2-4 行中的“-”和“+”符号与第 1 行中的 V/(2pi) 对齐。所有函数arctan都应彼此对齐（我已经做到了这一点），并且“-”和“+”符号应与函数保持正常距离arctan。因此，符号应相对于 V/(2pi) 缩进，而arctan应保持彼此对齐。我该怎么做？

2) 第一行的左括号应具有正确的大小以匹配右括号的大小。我怀疑问题是在第一行的代码中，\left(位于前面，因此第一行末尾的 以某种方式被丢弃了。如何做到这一点？&\right.

Answer 1

您可以简单地使用align来自 的环境。和amsmath内的对齐不起作用，因此，最好使用手动大小，例如、、、，这些允许对齐标记和 手动微调（自动和往往太大）。此外，使用和来正确间距二元运算符和。 \left\right\big\Big\bigg\Bigg&\left\right{}-{}{}+{}-+

\documentclass[a4paper]{IEEEtran}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}

\begin{align}
\phi(x, y, z) = \frac{V}{2\pi}\biggl( 
      &\arctan\biggl[\frac{(x_2-x)(z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_2-z)^2}}\biggr]\nonumber\\
{}-{} &\arctan\biggl[\frac{(x_1-x)(z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_2-z)^2}}\biggr]\nonumber\\
{}-{} &\arctan\biggl[\frac{(x_2-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_1-z)^2}}\biggr]\nonumber\\
{}+{} &\arctan\biggl[\frac{(x_1-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_1-z)^2}}\biggr]\biggr)
\end{align}

\end{document}

Answer 2

这里有一个可能性，即fleqn环境和\medmath命令（中等大小的公式，~ 80 % 的显示样式），两者都来自nccmath（加载amsmath）。如果您确实希望公式以正常显示大小显示，则必须仅在最后三个方程中对齐 arctan，或者添加第五行。

\documentclass{ieeetran}
\usepackage{nccmath, mleftright}
\usepackage{lipsum}

\begin{document}

\lipsum[4]
\begin{fleqn}\setcounter{equation}{19}
\begin{equation}
\medmath
{\begin{aligned}[b]
    \phi(x, y, z) = \frac{V}{2\pi} \Biggl(\! &\arctan\mleft[\frac{(x_2-x) (z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_2-z)^2}}\mright] \\
    {}-{} &\arctan\mleft[\frac{(x_1-x)(z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_2-z)^2}}\mright] \\
   {} - {}&\arctan\mleft[\frac{(x_2-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_1-z)^2}} \mright]\\
   {} + {}&{\mleft.\arctan\mleft[\frac{(x_1-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_1-z)^2}}\mright]\mright)}
\end{aligned}}
\end{equation}
\end{fleqn}

\end{document} 

Answer 3

IEEEeqnarray您仍然可以使用只有 2 列的方程式，通过eft定位-和：+llap

\documentclass{article}

\usepackage{IEEEtrantools,mathtools}

\begin{document}

\begin{IEEEeqnarray}{rl}
  \phi(x, y, z) = 
    \frac{V}{2\pi}\Biggl( \arctan &\Biggl[\frac{(x_2 - x) (z_2 - z)}{y\,\sqrt{y^2 + (x_2 - x)^2 + (z_2 - z)^2}}\Biggr] \nonumber \\
         \mathllap{{}-{}} \arctan &\Biggl[\frac{(x_1 - x) (z_2 - z)}{y\,\sqrt{y^2 + (x_1 - x)^2 + (z_2 - z)^2}}\Biggr] \nonumber\\
         \mathllap{{}-{}} \arctan &\Biggl[\frac{(x_2 - x) (z_1 - z)}{y\,\sqrt{y^2 + (x_2 - x)^2 + (z_1 - z)^2}}\Biggr] \nonumber\\
         \mathllap{{}+{}} \arctan &\Biggl[\frac{(x_1 - x) (z_1 - z)}{y\,\sqrt{y^2 + (x_1 - x)^2 + (z_1 - z)^2}}\Biggr] \Biggr)
\end{IEEEeqnarray}

\end{document}

使用{}-{}和{}+{}强制在二元运算符周围设置正确的间距，以确保它们以正常方式呈现。此外，\Biggl...\Biggr允许使用适当大小的分隔符，无需担心它会跨越IEEEeqnarray对齐&。

Answer 4

我想说我有一个聪明的方法来做到这一点，使用 IEEEeqnarray 环境。

您需要在序言中声明该命令：

\newcommand{\sizecorr}[1]{\makebox[0cm]{\phantom{$\displaystyle #1$}}} % Used to seize the height of equation

它会占据你表情的正确高度，但会不可见。因此，你需要放置最大的表情。

解决方案是：

\begin{IEEEeqnarray}{rClll}
     \phi(x, y, z) & = & \frac{V}{2\pi}\left( \sizecorr{\arctan\left[\frac{(x_2-x) (z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_2-z)^2}}\right]}\right. && \arctan\left[\frac{(x_2-x) (z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_2-z)^2}}\right]\nonumber\\
          &&& -&\arctan\left[\frac{(x_1-x)(z_2-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_2-z)^2}}\right]\nonumber\\
          &&& -&\arctan\left[\frac{(x_2-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_2-x)^2+(z_1-z)^2}}\nonumber\right]\\
          &&& + &\left.\arctan\left[\frac{(x_1-x)(z_1-z)}{y\,\sqrt{y^2+(x_1-x)^2+(z_1-z)^2}}\right]\right)
\end{IEEEeqnarray}

字体：https://moser-isi.ethz.ch/docs/typeset_equations.pdf