使一组方程中的所有分数线具有相同的长度

Question

我是 LaTex 的初学者，基本上我希望每个分数线的长度与最大分数线的自然长度相同，我不知道是否最好使用其他命令而不是方程式，也许是数组或类似的东西

\begin{equation}
\begin{aligned}
        \dot { { x }_{ 1 } } = & \enskip { x }_{ 2 }\\
            \dot { { x }_{ 2 } } = & \enskip \frac { \beta \gamma {{ x }_{ 2 }}^{ 2 }(\sin ^{ 2 }{ { x }_{ 3 } } -1)\sin { { x }_{ 3 } }  }{ \varphi \beta -\gamma ^{ 2 }+(\beta ^{ 2 }+\gamma ^{ 2 })\sin ^{ 2 }{ \alpha  }  } \\ 
        &-\frac { 2\beta ^{ 2 }{ x }_{ 2 }{ x }_{ 4 }\cos { { x }_{ 3 } } \sin { { x }_{ 3 } }  }{ \varphi \beta -\gamma ^{ 2 }+(\beta ^{ 2 }+\gamma ^{ 2 })\sin ^{ 2 }{\alpha}  }  \\
             &+\frac { \beta \gamma {\dot { {{ x }_{ 3 }}}^{ 2 }\sin { { x }_{ 3 } } }-\gamma \delta \cos { { x }_{ 3 } }\sin { { x }_{ 3 } }+\beta {\tau}_{\theta} }{ \varphi \beta -\gamma ^{ 2 }+(\beta ^{ 2 }+\gamma ^{ 2 } \sin ^{ 2 }{\alpha}  }
\end{aligned}   
\end{equation}

Answer 1

这是我在图中输入的方式。注意\dot{x}_1，这样点就不会处于奇怪的位置。我还删除了几个无用且难以解析的括号。也不\enskip是合适的使用空间。它应该是\mskip\thickmuskip，但使用它更容易&=。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{aligned}
\dot{x}_{1} &= x_{2} \\
\dot{x}_{2}
  &= \frac{\beta\gamma {x_{2}}^{2}(\sin^{2} x_{3} - 1)\sin x_{3}}
          {\varphi\beta - \gamma^{2}+(\beta^{2} + \gamma^{2})\sin^{2}\alpha} \\
  &\qquad
   -\frac{2\beta^{2} x_{2}x_{4}\cos x_{3} \sin x_{3}}
         {\varphi\beta - \gamma^{2} + (\beta^{2} + \gamma^{2})\sin^{2}\alpha} \\
  &\qquad
   +\frac{\beta\gamma{{}\dot{x}_{3}}^{2}\sin x_{3} - \gamma\delta\cos x_{3}\sin x_{3}
          +\beta\tau_{\theta}}
         {\varphi\beta-\gamma^{2}+(\beta^{2}+\gamma^{2})\sin^{2}\alpha}
\end{aligned}
\end{equation}

\end{document}

现在，如果您想使最后两个分数相等，您可以使用eqparbox。

的第一个参数是要均衡的分数所特有的\eqfrac标签（此处为）。请注意，这可能需要多次运行 LaTeX，但如果需要重新运行，您会收到警告。A

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{eqparbox}

\newcommand{\eqfrac}[3]{%
% #1 = label for the objects to equalize
% #2 = numerator
% #3 = denominator
  \frac{\eqmakebox[#1][c]{$#2$}}{\eqmakebox[#1][c]{$#3$}}%
}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{aligned}
\dot{x}_{1} &= x_{2} \\
\dot{x}_{2}
  &= \frac{\beta\gamma {x_{2}}^{2}(\sin^{2} x_{3} - 1)\sin x_{3}}
          {\varphi\beta - \gamma^{2}+(\beta^{2} + \gamma^{2})\sin^{2}\alpha} \\
  &\qquad
   -\eqfrac{A}{2\beta^{2} x_{2}x_{4}\cos x_{3} \sin x_{3}}
              {\varphi\beta - \gamma^{2} + (\beta^{2} + \gamma^{2})\sin^{2}\alpha} \\
  &\qquad
   +\eqfrac{A}{\beta\gamma{{}\dot{x}_{3}}^{2}\sin x_{3} - \gamma\delta\cos x_{3}\sin x_{3}
                 +\beta\tau_{\theta}}
              {\varphi\beta-\gamma^{2}+(\beta^{2}+\gamma^{2})\sin^{2}\alpha}
\end{aligned}   
\end{equation}

\end{document}

你真的看到了进步吗？我没有，但这只是我的看法。

Answer 2

如果你知道哪个分子或分母最宽，那么你可以在使用 TeX 基元打印等式之前测量它\setbox。然后你可以进行构造：

{ \hbox to<measured width>{$numerator$} \over denominator }

用于创建具有更宽分数规则的分数。它看起来像：

\newbox\tmpbox
\def\centereq#1{\hbox to\wd\tmpbox{\hss$#1$\hss}} 

$$
\setbox\tmpbox=\hbox{$\beta \gamma \dot  x_3^2 \sin x_3 
                     - \gamma \delta \cos x_3 \sin x_3 + \beta \tau_\theta $} 
\eqalign{
  \dot x_1  &= x_2 \cr
  \dot x_2  &= { \beta \gamma x_2^2 (\sin^2 x_3 - 1) \sin x_3 \over 
                 \varphi \beta - \gamma^2 + (\beta^2 + \gamma^2) \sin^2 \alpha } \cr 
            &\quad - { \centereq{2\beta^2 x_2  x_4 \cos x_3 \sin x_3} \over
                       \varphi \beta - \gamma^2 + (\beta^2 + \gamma^2) \sin ^2\alpha  } \cr
            &\quad + { \copy\tmpbox \over 
                       \varphi \beta - \gamma ^2 + (\beta^2 + \gamma^2 \sin^2 \alpha  }
}
$$

用纯 TeX 格式。但是你使用的是 LaTeX，所以

\newbox\tmpbox 
\def\centereq#1{\hbox to\wd\tmpbox{\hss$#1$\hss}} 

之前\begin{document}和你的方程的代码片段看起来像：

\setbox\tmpbox=\hbox{$\beta \gamma \dot  x_3^2 \sin x_3 
                     - \gamma \delta \cos x_3 \sin x_3 + \beta \tau_\theta $} 
\begin{equation}
\begin{aligned}
  \dot x_1  &= x_2 \cr
  \dot x_2  &= { \beta \gamma x_2^2 (\sin^2 x_3 - 1) \sin x_3 \over 
                 \varphi \beta - \gamma^2 + (\beta^2 + \gamma^2) \sin^2 \alpha } \\ 
            &\quad - { \centereq{2\beta^2 x_2  x_4 \cos x_3 \sin x_3} \over
                       \varphi \beta - \gamma^2 + (\beta^2 + \gamma^2) \sin ^2\alpha  } \\
            &\quad + { \copy\tmpbox \over 
                       \varphi \beta - \gamma ^2 + (\beta^2 + \gamma^2 \sin^2 \alpha  }
\end{aligned}
\end{equation}