如何改进重复方程的显示

如何改进重复方程的显示

我希望通过使方程式更清晰来提高报告质量。由于我陈述的方程式在整个报告中重复了几次,我认为最好使用矩阵符号。

目前的方程式如下:

\begin{align}
    dCA_{p,1} =  - &1 \cdot A - 2 \cdot B + 3 \cdot C \nonumber\\
                 + &4 \cdot A \cdot B + 5 \cdot A^2 - 6 \cdot C ^2\label{eq:dCA_p_1_2}\\
    dCA_{m,1} =  &8 \cdot A - 9 \cdot B + 5 \cdot C \nonumber\\
                - &5 \cdot A \cdot B - 4 \cdot A^2 + 1 \cdot B^2\label{eq:dCA_m_1_2}\\
                - &3 \cdot C ^2\nonumber\\
    dCA_{l,1} =  &3 - 3 \cdot A - 2 \cdot B - 3 \cdot C  + 3 \cdot D\nonumber\\
                + &5 \cdot A\cdot B - 3 \cdot A\cdot D \label{eq:dCA_l_1_2}\\
                - &1 \cdot B\cdot D - 2 \cdot C \cdot D + 3 \cdot B^2\nonumber\\
                + &2 \cdot C ^2 + 6 \cdot D^2\nonumber\\
\end{align}

可以清楚地注意到重复的参数 A , B , C 和 D 。因此我尝试了以下方法:

\begin{equation}
  \left( \begin{array}{c}
    dCA_{p,1}\\
    dCA_{m,1}\\
    dCA_{l,1}  \end{array}\right)
  =
  \left(\begin{array}{cccccccccccccc}
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 
  \end{array}\right)   
  \left(\begin{array}{c}
      A\\
      B\\
      C\\
      D\\
      A\cdot B\\
      A\cdot C\\
      A\cdot D\\
      B\cdot C\\
      B\cdot D\\
      C\cdot D\\
      A^2\\
      B^2\\
      C^2\\
      D^2 \end{array}\right)
\end{equation}

但是这个输出非常宽而且很长。已经是单个四舍五入的数字。实际数字将是 4 位数字,例如:2.314。


最后一种方法是可行的还是还有其他可能性?也许有一种方法可以通过以另一种方式重写平方符号来减少长度。我不确定如何做到这一点。

用 pmatrix 替换阵列会给出稍微纤细的表达,但仍然非常宽......

\begin{equation}
  \left( \begin{array}{c}
    dCA_{p,1}\\
    dCA_{m,1}\\
    dCA_{l,1}  \end{array}\right)
  =
  \begin{pmatrix}
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\
    1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 
  \end{pmatrix}   \left(\begin{array}{c}
      A\\
      B\\
      C\\
      D\\
      A\cdot B\\
      A\cdot C\\
      A\cdot D\\
      B\cdot C\\
      B\cdot D\\
      C\cdot D\\
      A^2\\
      B^2\\
      C^2\\
      D^2 \end{array}\right)
\end{equation}

正如 Mico 所建议的,据我了解:

\begin{equation}
  \begin{pmatrix}
    dCA_{p,1}\\
    dCA_{m,1}\\
    dCA_{l,1}  
  \pmatrix{pmatrix}
  =
  \begin{pmatrix}
    1 & 2 & 3 & 4  \\
    1 & 2 & 3 & 4  \\
    1 & 2 & 3 & 4  
  \end{pmatrix}   
  \begin{pmatrix}
      A\\
      B\\
      C\\
      D
   \end{pmatrix}
   +   
   \begin{pmatrix}
        1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 \\
        1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 \\
        1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6  
   \end{pmatrix}   
   \begin{pmatrix}
   A\cdot B\\
   A\cdot C\\
   A\cdot D\\
   B\cdot C\\
   B\cdot D\\
   C\cdot D
   \begin{pmatrix} 
   +  
   \begin{pmatrix}
    1 & 2 & 3 & 4  \\
    1 & 2 & 3 & 4  \\
    1 & 2 & 3 & 4  
   \end{pmatrix}   
   \begin{pmatrix}
   A^2\\
   B^2\\
   C^2\\   
   D^2 
   \begin{pmatrix}
\end{equation}

答案1

我想提出一个变体,即使用矩阵代数来显示方程式。但是,与其显示 (3x14) 矩阵和 (14x1) 列向量,不如显示三个较小的矩阵,其阶数分别为 (3x4)、(3x6) 和 (3x4),列向量的长度分别为 4、6 和 4,以捕捉 、 、 和 中的线性、双线性AB二次CD

此设置应该为您提供足够的空间来使用“真实”系数,而不仅仅是有符号整数。

无论您最终做什么,我都建议您放弃这些\cdot条款。

(另外:我无法保证下面显示的矩阵中系数的转录正确!)

在此处输入图片描述

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools} % for 'pmatrix*' env.
\setcounter{MaxMatrixCols}{14}
\newcommand\vn[1]{\textit{#1}}
\begin{document}

\begin{equation}
\begin{split}
  \begin{pmatrix}
    d\vn{CA}_{p,1}\\
    d\vn{CA}_{m,1}\\
    d\vn{CA}_{l,1}  
  \end{pmatrix}
  &=
  \begin{pmatrix*}[r]
   -1 & -2 &  3 & 0 \\
    8 & -9 &  5 & 0 \\
   -3 & -2 & -3 & 3  
  \end{pmatrix*}  
  \begin{pmatrix}
    A \\ B \\ C \\ D
  \end{pmatrix} \\
  &\quad+
  \begin{pmatrix*}[r]
    4 & 0 &  0 & 0 &  0 &  0 \\
   -5 & 0 &  0 & 0 &  0 &  0 \\
    0 & 0 &  0 & 0 & -1 & -2 
  \end{pmatrix*}  
  \begin{pmatrix}
    A B \\ A C \\ A D \\ B C \\ B D \\ C D
  \end{pmatrix} \\
  &\quad+
  \begin{pmatrix*}[r]
   5 & 0 & -6 &  0 \\
   0 & 0 & -3 &  0 \\
   0 & 0 &  2 &  6 
  \end{pmatrix*}    
  \begin{pmatrix}
      A^2 \\ B^2 \\ C^2 \\ D^2 
  \end{pmatrix}
\end{split}
\end{equation}
\end{document}

答案2

实际矩阵太稀疏,无法用于阅读。我会利用这些术语的自然划分,将其分为三类:线性、两个不同变量的乘积、平方。

垂直排版十五行矩阵太占用空间。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\setcounter{MaxMatrixCols}{15}

\begin{document}

\begin{align}
dCA_{p,1} &= - A - 2 B + 3 C \notag \\
          &\qquad + 4 A B \notag \\
          &\qquad + 5 A^2 - 6 C ^2 \label{eq:dCA_p_1_2}
\\[1ex]
dCA_{m,1} &= 8 A - 9 B + 5 C \notag \\
          &\qquad - 5 A B \notag \\
          &\qquad - 4 A^2 + 1 B^2 - 3 C ^2 \label{eq:dCA_m_1_2}
\\[1ex]
dCA_{l,1} &=  3 - 3 A - 2 B - 3 C  + 3 D \notag \\
          &\qquad + 5 AB - 3 AD - BD - 2 C D \notag \\
          &\qquad + 3 B^2 + 2 C^2 + 6 D^2 \label{eq:dCA_l_1_2}
\end{align}

\begin{equation}
  \begin{pmatrix}
  dCA_{p,1}\\
  dCA_{m,1}\\
  dCA_{l,1}
  \end{pmatrix}
  = MT
\end{equation}
where
\begin{align*}
M &= \begin{pmatrix}
     % 0    A    B    C    D   AB   AC   AD   BC   BD   CD   A2   B2   C2   D2
       0 & -1 & -2 &  3 &  0 &  4 &  0 &  0 &  0 &  0 &  0 &  5 &  0 &  0 &  0 \\
       0 &  8 & -9 &  5 &  0 & -5 &  0 &  0 &  0 &  0 &  0 & -4 &  1 & -3 &  0 \\
       3 & -3 & -2 & -3 &  3 &  5 &  0 & -3 &  0 & -1 & -2 &  0 &  3 &  2 &  6
  \end{pmatrix}
\\
T &=
     \addtolength{\arraycolsep}{-2pt}
     \begin{pmatrix}
     1 & A & B & C & D & AB & AC & AD & BC & BD & CD & A^2 & B^2 & C^2 & D^2
     \end{pmatrix}^T
\end{align*}
are the necessary matrices.

\end{document}

在此处输入图片描述

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