文本间距过大

文本间距过大

在我写的书中,有些部分的数学模式空格和数学模式内联空格对我来说太过分了。我要报告的第一张和第二张图片直接取自教科书,它们提出了过度间距的概念(见一些注释红色箭头)。

从我的书中拍摄的真实第一张图片

在此处输入图片描述

真实的第二张图片取自我的书

在此处输入图片描述

这里有一个可编译的 MWE,它重现了类似的问题。我问自己间距是否正常,或者我是否应该在文本或序言中修复某些问题。

\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage[top=2.5cm,bottom=2.2cm,
            left=3.2cm,right=1.5cm,headsep=10pt,
            a4paper]{geometry}  
\usepackage{amsmath,amssymb,mathrsfs}
\usepackage{newtxtext,newtxmath}
\showhyphens{matematica}
\begin{document}
\noindent Ovviamente deve essere $1-c^2>0$ e cioè $|c|<1$ perchè sia lecita la relazione \ldots. La costante arbitraria $c$ può avere segno qualsiasi; deve aversi cioè $\forall x\in ]a,b[, \,y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ oppure $y'(x)=-c/\sqrt{1-c^2}$. Potrebbe essere $c=0$ compatibile solo con $y(a) = y(b)$, segmento parallelo all'asse $x$. Se $c\ne 0$, allora anche $c/\sqrt{1-c^2}\ne 0$, e dovendo $y'$ essere continua non può accadere che per certi $x\in ]a, b[$ valga il segno $+$ e per altri il segno $-$ (altrimenti $y'$ salterebbe senza assumere i valori intermedi fra $c/\sqrt{1-c^2}$ e $-c/\sqrt{1-c^2}$). Deve quindi valere $y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ per ogni $x\in]a,b[$, oppure $y'(x)=-c/\sqrt{1-c^2}$ sempre per ogni $x\in]a,b[$: dato che $c$ è, come detto prima, costante di integrazione indeterminata, non si perde nulla a scrivere $y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ qualunque sia $c$. Posto 
$m=c/\sqrt{1-c^2}\in \mathbb{R}$, ed essendo $c$ variabile in $]-1,1[$ allora $m=c/\sqrt{1-c^2}$ assumerà tutti i valori reali. La soluzione generale dell'equazione di Eulero è $y(x)=mx+k$; dovendo essere $y(a)=\alpha$ ed $y(b)=\beta$ si ricava $ma+k=\alpha$ ed $mb+k=\beta$, da cui $m=(\beta-\alpha)/(b-a)$ e $k=\alpha-a(\beta-\alpha)/(b-a)$. Ma ci si poteva fermare una volta scoperto che $y'$ deve essere costante: questo prova che le uniche soluzioni sono segmenti di rette come il percorso più breve, e ce n'è uno solo che passa per due punti dati $(a,\alpha)$ e $(b,\beta)$, come ben sappiamo. La funzione integranda non dipende esplicitamente da $x$ quindi il funzionale è del tipo
\[\mathscr{F}(y)=\int_{a}^{b}f(y,y')\,dx\]
In questo caso l'equazione di Eulero-Lagrange  
\[\frac d{dx} \frac{\partial f(y,y')}{\partial y'}-\frac{\partial f(y,y')}{\partial y}=0\]
Se poi $y$ è di classe $\mathcal{C}^2$ in $[a,b]$ diventa, dalla \eqref{elfd2}, per il teorema di derivazione delle funzioni composte,
\begin{equation}\label{edex}
f_{y}(y,y')-f_{y'y}(y,y')y'-f_{y'y'}(y,y')y''=0
\end{equation}
Moltiplicando la \eqref{edex} per $y'$, otteniamo l'equazione di Eulero-Lagrange è
\[\dfrac d{dx}(f-y'\,f_{y'})=0.\]
Infatti si ha
\[\begin{split}\dfrac d{dx}(f-y'\,f_{y'})&=f_y\,y'+f_{y'}\,y''-y''\,f_{y'}-(y')^2\,f_{yy'}-y'\,y''\,f_{y'y'}=\\
&=y'(f_y-y'\,f_{yy'}-y''f_{y'y'})=y'\cdot 0=0.\end{split}\]
\end{document}

两个输出为:

在此处输入图片描述在此处输入图片描述

对于用户:请参阅下面的评论。

答案1

标题中的一般问题是

如何在数学模式中减少间距

但大部分不良间距不是由于常规设置而是由于不良标记造成的,例如:

在此处输入图片描述

如果你使用它作为开放分隔符,则需要标记]为 mathopen

\documentclass{article}

\begin{document}


 $x\in ]a, b[$ % bad

 $x\in \mathopen]a, b\mathclose[$ % better

\end{document}

类似地,y'\,f_{yy'}\,什么也不做,只是强制一个坏空间,只需使用y' f_{yy'}

答案2

答案是伟大的用户@egreg 从聊天中得出的,这对我来说非常重要。非常感谢@egreg。

\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage[top=2.5cm,bottom=2.2cm,
            left=3.2cm,right=1.5cm,headsep=10pt,
            a4paper]{geometry}  
\usepackage{amsmath,amssymb,mathrsfs}
\usepackage{newtxtext,newtxmath}

\newcommand{\diff}{\mathop{}\!d}

\newcommand{\tder}[2]{\frac{\diff #1}{\diff #2}}
\newcommand{\pder}[2]{\frac{\partial #1}{\partial #2}}

\newcommand{\iv}[3][c]{%
  \csname iv@#1\endcsname{#2}{#3}%
}
\makeatletter
\newcommand{\iv@gen}[4]{#1#3,#4#2}
\newcommand{\iv@c}{\iv@gen{[}{]}} \let\iv@cc\iv@c
\newcommand{\iv@o}{\iv@gen{\mathopen]}{\mathclose[}} \let\iv@oo\iv@o
\newcommand{\iv@co}{\iv@gen{[}{\mathclose[}}
\newcommand{\iv@oc}{\iv@gen{\mathopen]}{]}}
\makeatother

\begin{document}

Ovviamente deve essere $1-c^2>0$ e cioè $|c|<1$ perchè sia lecita la relazione \ldots. 
La costante arbitraria $c$ può avere segno qualsiasi; deve aversi cioè per ogni 
$x\in \iv[o]{a}{b}$, $y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ oppure $y'(x)=-c/\sqrt{1-c^2}$. 
Potrebbe essere $c=0$ compatibile solo con $y(a) = y(b)$, segmento parallelo all'asse~$x$. 
Se $c\ne 0$, allora anche $c/\sqrt{1-c^2}\ne 0$, e dovendo $y'$ essere continua non può 
accadere che per certi $x\in\iv[o]{a}{b}$ valga il segno $+$ e per altri il segno $-$ 
(altrimenti $y'$ salterebbe senza assumere i valori intermedi fra $c/\sqrt{1-c^2}$ e 
$-c/\sqrt{1-c^2}$). Deve quindi valere $y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ per ogni $x\in]a,b[$, 
oppure $y'(x)=-c/\sqrt{1-c^2}$ sempre per ogni $x\in]a,b[$: dato che $c$ è, 
come detto prima, costante di integrazione indeterminata, non si perde nulla a 
scrivere $y'(x)=c/\sqrt{1-c^2}$ qualunque sia $c$. Posto $m=c/\sqrt{1-c^2}\in \mathbb{R}$, 
ed essendo $c$ variabile in $\iv[o]{-1}{1}$ allora $m=c/\sqrt{1-c^2}$ assumerà tutti 
i valori reali. La soluzione generale dell'equazione di Eulero è $y(x)=mx+k$; dovendo 
essere $y(a)=\alpha$ ed $y(b)=\beta$ si ricava $ma+k=\alpha$ ed $mb+k=\beta$, da cui 
$m=(\beta-\alpha)/(b-a)$ e $k=\alpha-a(\beta-\alpha)/(b-a)$. Ma ci si poteva fermare 
una volta scoperto che $y'$ deve essere costante: questo prova che le uniche soluzioni 
sono segmenti di rette come il percorso più breve, e ce n'è uno solo che passa per due 
punti dati $(a,\alpha)$ e $(b,\beta)$, come ben sappiamo. La funzione integranda non 
dipende esplicitamente da $x$ quindi il funzionale è del tipo
\[
\mathscr{F}(y)=\int_{a}^{b}f(y,y')\diff x
\]
In questo caso l'equazione di Eulero-Lagrange  
\[
\tder{}{x} \pder{f(y,y')}{y'}-\pder{f(y,y')}{y}=0
\]
Se poi $y$ è di classe $\mathcal{C}^2$ in $[a,b]$ diventa, dalla \eqref{elfd2}, per 
il teorema di derivazione delle funzioni composte,
\begin{equation}\label{edex}
f_{y}(y,y')-f_{y'y}(y,y')y'-f_{y'y'}(y,y')y''=0
\end{equation}
Moltiplicando la \eqref{edex} per $y'$, otteniamo l'equazione di Eulero-Lagrange è
\[
\tder{}{x}(f-y'\,f_{y'})=0.\]
Infatti si ha
\[
\begin{split}
\tder{}{x}(f-y'f_{y'})
  &= f_y\,y'+f_{y'}y''-y''f_{y'}-(y')^2f_{yy'}-y'y''f_{y'y'} \\
  &= y'(f_y-y'f_{yy'}-y''f_{y'y'})=y'\cdot 0=0.
\end{split}
\]

\end{document}

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