数学模式中的对齐问题

Question

在 MWE 中，我无法对齐括号外的加号（版本 1）。在版本 2 中，它“几乎”如我所愿，但“+”左右两侧的间距太大。在版本 3 中，我尝试了 \makemathbox，但失败了。

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}
Version 1
\begin{equation*}
\begin{aligned}
H &= \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) + \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
  &< \left( 1 + \frac{1}{2} \right) + \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{aligned}
\end{equation*}

Version 2
\begin{equation*}
\begin{aligned}
H &= \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) &&+& \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
  &< \left( 1 + \frac{1}{2} \right) &&+& \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{aligned}
\end{equation*}

Version 3
\begin{equation*}
\begin{aligned}
H &= \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) + \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
  &< \mathmakebox[\widthof{$\left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right)$}][c]{\left( 1 + \frac{1}{2} \right)} + \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{aligned}
\end{equation*}
\end{document}

Answer 1

您必须决定是否要在 =/< 符号处对齐，还是在 + 处对齐。如果两者都需要，则需要在某处插入空格。

版本 2 经过修改，没有强制空格：

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}
\begin{equation*}
\begin{aligned}
H = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
  < \left( 1 + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{aligned}
\end{equation*}

\end{document}

或者使 1 的宽度与 1/2 相同：

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\newlength{\foo}
\settowidth{\foo}{$\displaystyle \frac{1}{2}$}

\begin{document}
\begin{equation*}
\begin{aligned}
H = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
  < \left( \makebox[\foo]{$\displaystyle 1$} + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{aligned}
\end{equation*}

\end{document}

Answer 2

另一种可能性是使用alignat环境，它可以让您控制两列之间的间距。

我添加了一个变体，使用the medium-sized fractions fromnccmath`，在我看来，它对于数字分数来说看起来更漂亮。

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools, nccmath}

\begin{document}

\begin{equation*}
\begin{alignedat}{2}
H & = & \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \right) \\
   & < & \left( 1 + \frac{1}{2} \right) &+ \left( \frac{1}{3} + \frac{1}{4} \right)
\end{alignedat}
\end{equation*}
\bigskip

\begin{equation*}
\begin{alignedat}{2}
H & = & \left( \mfrac{1}{2} + \mfrac{1}{2} \right) &+ \left( \mfrac{1}{4} + \mfrac{1}{4} \right) \\
   & < & \left( 1 + \mfrac{1}{2} \right) &+ \left( \mfrac{1}{3} + \mfrac{1}{4} \right)
\end{alignedat}
\end{equation*}

\end{document}