将方程与案例对齐

Question

因此，我尝试在 LaTeX 上获得如下结果： （来源：唐纳德·柯克的《最优控制理论》）

我当前的 LaTeX 代码：

\begin{align*}          
    u^*\left(t\right) &= -1, &t\in\left[t_0, t_f\right], c \geq 1\\ u^*\left(t\right) &= \begin{cases}
            0, &t\in\left[t_0, t_1\right)\\
            -1, & t\in\left[t_1, t_f\right]
        \end{cases} & 0 < c < 1\\
    u^*\left(t\right) &= \begin{cases}
            0, &t\in\left[t_0, t_2\right)\\
            1, & t\in\left[t_2, t_f\right]
    \end{cases} & -1 < c < 0\\
    u^*\left(t\right) &= 1, &t\in\left[t_0, t_f\right], c \leq -1\\
    u^*\left(t\right) &= 0, &t\in\left[t_0, t_f\right], c = 0
\end{align*}

电流输出：

调整此点的正确方法是什么？

Answer 1

使用 的两个加一选项alignat。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{alignat*}{2}
    u^*(t) &= -1, &&t\in[t_0, t_f], c \geq 1\\ 
    u^*(t) &= \begin{cases}
            0, \\
            -1, 
        \end{cases}&& \def\arraystretch{1.2}\begin{array}{@{}l}
        t\in[t_0, t_1)\\
        t\in[t_1, t_f],
        \end{array}
         0 < c < 1\\
    u^*(t) &= \begin{cases}
            0, \\
            1, 
    \end{cases} &&\def\arraystretch{1.2}\begin{array}{@{}l}
     t\in[t_0, t_2)\\
     t\in[t_2, t_f]
    \end{array}
     -1 < c < 0\\
    u^*(t) &= 1, &&t\in[t_0, t_f], c \leq -1\\
    u^*(t) &= 0, &&t\in[t_0, t_f], c = 0
\end{alignat*}

\begin{alignat*}{3}
    u^*(t) &= -1, &&t\in[t_0, t_f], &&c \geq 1\\ 
    u^*(t) &= \begin{cases}
            0, \\
            -1, 
        \end{cases}&& \def\arraystretch{1.2}\begin{array}{@{}l}
        t\in[t_0, t_1)\\
        t\in[t_1, t_f],
        \end{array}
         &&0 < c < 1\\
    u^*(t) &= \begin{cases}
            0, \\
            1, 
    \end{cases} &&\def\arraystretch{1.2}\begin{array}{@{}l}
     t\in[t_0, t_2)\\
     t\in[t_2, t_f]
    \end{array}
     &&-1 < c < 0\\
    u^*(t) &= 1, &&t\in[t_0, t_f], &&c \leq -1\\
    u^*(t) &= 0, &&t\in[t_0, t_f], &&c = 0
\end{alignat*}
\end{document}

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{alignat*}{2}
    u^*\left(t\right) &= -1, &t\in\left[t_0, t_f\right], c \geq 1\\ 
    u^*\left(t\right) &= \begin{cases}
            0, &t\in\left[t_0, t_1\right)\\
            -1, & t\in\left[t_1, t_f\right]
        \end{cases}\qquad\qquad & 0 < c < 1\\
    u^*\left(t\right) &= \begin{cases}
            0, &t\in\left[t_0, t_2\right)\\
            1, & t\in\left[t_2, t_f\right]
    \end{cases} & -1 < c < 0\\
    u^*\left(t\right) &= 1, &t\in\left[t_0, t_f\right], c \leq -1\\
    u^*\left(t\right) &= 0, &t\in\left[t_0, t_f\right], c = 0
\end{alignat*}
\end{document}

Answer 2

编写方程式的另一种方法：

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}
\[
u^*(t) = 
    \begin{cases}
        \begin{rcases}
    -1  &   t\in[t_0, t_f] 
        \end{rcases}    &   c \geq 1    \\[1ex]
\kern-\nulldelimiterspace
        \begin{rcases}
\hphantom{-}  0   &   t\in[t_0, t_1)\\
              -1  &   t\in[t_1, t_f]
        \end{rcases}    &   0 < c < 1   \\[3ex]
\kern-\nulldelimiterspace
        \begin{rcases} 
\hphantom{-}  0  &   t\in[t_0, t_2)\\
              -1 &   t\in[t_2, t_f]
        \end{rcases}    &   -1 < c < 0  \\[1ex]
        \begin{rcases}
\hphantom{-}  1   &   t\in[t_0, t_f]
        \end{rcases}    &    c \leq -1   \\
        \begin{rcases}
\hphantom{-}  0   &   t\in[t_0, t_f] 
        \end{rcases}    &   c = 0   \\ 
    \end{cases}
\]
\end{document}

Answer 3

非常特别指定，但它确实有用。但我觉得这个演示不太有吸引力。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}
\newcommand{\ph}{\hphantom{\bigg\lbrace}}%
\newcommand{\cond}[3]{\makebox[3em][l]{$#1$}{#2}\makebox[6em][l]{$#3$}}%
\newcommand{\sys}[1]{%
  \biggl\lbrace
  \begin{array}{@{}l@{}}#1\end{array}%
}%
\newcommand{\0}{\phantom{-}0}%
\begin{aligned}
u^*(t)&=\cond{-1,}{\ph}{t\in [0,t_f],}\text{for $1\le c_1$} \\
u^*(t)&=\sys{\cond{\0,}{}{t\in[0,t_1)} \\[0.75ex] \cond{-1,}{}{t\in[t_1,t_f],}}\text{for $0<c_1<1$}\\
u^*(t)&=\sys{\cond{\0,}{}{t\in[0,t_1')} \\[0.75ex] \cond{-1,}{}{t\in[t_1',t_f],}}\text{for $-1<c_1<0$}\\
u^*(t)&=\cond{+1,}{\ph}{t\in[0,t_f],}\text{for $c_1\le -1$}\\
u^*(t)&=\cond{\0,}{\ph}{t\in[0,t_f],}\text{for $c_1=0$}
\end{aligned}
\end{equation}

\end{document}