如何跨对齐及其嵌套对齐对齐多个元素？

Question

&我怎样才能修复第一个方程，使所有三个方程在由跨越align和嵌套标记的位置对齐，同时保留每个方程之前的aligned间距？\quad\text

换句话说，我需要在以下位置进行对齐：

（1）方程LHS，

（2）等号，

（3）\text{ }，以及

（4）\Omega，\Gamma_l，r=l_r（保持右对齐/右对齐）

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}

\begin{document}
    \begin{align}
    &\partial_t^\alpha T &=\left( \frac{1}{r} \partial_r T+%
    \partial_r^2 T+%
    \partial_z^2 T \right) &\quad &\text{in}~&\Omega\\
    \intertext{subject to}
    &\begin{aligned}
    \partial_{n_l} T &= \frac{e^{-2r^2}}{N_k}n_z-B_iT && \text{on}~&\Gamma_l,\\
    %
    \partial_{r} T &= -B_iT && \text{on}~&r=l_r,
    \end{aligned}
    \end{align}
\end{document}

Answer 1

满足以下要求：

1. align使用单个
2. 左侧对齐
3. 等号对齐
4. \text{}对齐
5. 为第一个方程式赋予一个数字和一个唯一的标签，同时为后两个方程式赋予另一个标签和一个数字，该标签和数字位于两个方程式之间的垂直中心。

您可以进一步右对齐\Omega，，，\Gamma_l但r=l_r我认为这样不好看所以决定不这样做。

\documentclass{article}    
\usepackage{amsmath,amsfonts,amssymb}

\begin{document}

\begin{align}
  \partial_t^\alpha T       &= \left(\frac{1}{r} \partial_r T+\partial_r^2 T+\partial_z^2 T \right) & \hspace{-9ex} & \text{in~ } \Omega \label{eq:first} \\
  \makebox[0pt]{subject to} &                                                                       & \hspace{-9ex} & \notag                              \\
  \partial_{n_l} T          &= \frac{e^{-2r^2}}{N_k}n_z-B_iT                                        & \hspace{-9ex} & \text{on~ } \Gamma_l, \notag        \\[-\normalbaselineskip]
                            &                                                                       & \hspace{-9ex} & \label{eq:lasttwo}                  \\
  \partial_r T              &= -B_iT                                                                & \hspace{-9ex} & \text{on~ } r=l_r,\notag
\end{align}

\end{document}

Answer 2

我会这样做，以便alignat完全控制对齐列间距，而不是\intertext。\mathrlap来自mathtools (which loadsamsmath 的命令）可用于中和对齐的环境宽度并在上面的行中获得正确的间距。

amsfonts无关：加载时无需加载amssymb。

\documentclass{article}

\usepackage{mathtools}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{optidef}

\begin{document}

    \begin{alignat}{3}
    &\partial_t^\alpha T & &=\left( \frac{1}{r}\, \partial_r T+%
    \partial_r^2 T+%
    \partial_z^2 T \right) &\quad &\text{in}~\Omega \\
    %\intertext[0ex]{subject to}
    \text{subject to} & \notag \\[-2ex]
    &\mathrlap{\begin{alignedat}{2}
    \partial_{n_l} T &= \frac{e^{-2r^2}}{N_k}n_z-B_iT &\quad \text{on}~&\Gamma_l, \\
    %
    \partial_{r} T &= -B_iT
    & \text{on}~&r=l_r,
    \end{alignedat}}
    \end{alignat}

\end{document} 

编辑：变体：

    \begin{alignat}{4}
     & & \qquad&\partial_t^\alpha T & &=\left( \frac{1}{r}\, \partial_r T+%
    \partial_r^2 T+%
    \partial_z^2 T \right) &\quad &\text{in}~\Omega \\
    %\intertext[0ex]{subject to}
    & \text{subject to} & & \notag \\[-2ex]
     & & &\mkern-3.6mu\mathrlap{\begin{alignedat}{2}
    \partial_{n_l} T &= \frac{e^{-2r^2}}{N_k}n_z-B_iT &\quad \text{on}~&\Gamma_l, \\
    %
    \partial_{r} T &= -B_iT
    & \text{on}~&r=l_r,
    \end{alignedat}}
    \end{alignat}