为什么不同方程的代码顺序会影响方程的最终外观

Question

当我按以下顺序输入代码时，我会得到右边的等式（这是我想要的）：

然而，如果将左边的两个方程代码互换，我就会得到一种新的方程类型（见图右侧）：

为什么会发生这种情况？我应该如何避免这种情况？

原始代码：

\begin{math}

%\displaystyle\int_{-1}^{0} -x\cos(n\pi x)} dx + \int_0^1 x\cos(n\pi x) dx

\frac{1}{2} + (-1)^1 (\frac{2^{-1} x^0}{1}) = \frac{1}{2} + (-1)\frac{1}{2} = 0

\end{math}
\end{document}