\underbrace 内的方程式 \frac 字体较大

Question

• 在解释方程的各部分时，我将术语分组放在一个数组中，并对\underbrace各个部分添加解释
• 每个下括号内的第一个项是分数 ( \frac)，但与没有下括号部分的项相比，其字体太大（见图）

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[largesmallcaps]{kpfonts}
\usepackage[sf,scale=0.9]{merriweather}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{bm}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{array}{lllll}
-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x} & +\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 & +\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{x} & -\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 & \\
\underbrace{+\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x}}_{\mathclap{\text{cancel}}} & \underbrace{-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2}_{\mathclap{\bm{x}^T \bm{w}\text{,  but without} \frac{1}{2}}} & \underbrace{-\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{x}}_{\mathclap{\text{?}}} & \underbrace{+\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2 + \log \frac{p(C_1)}{p(C_2)}}_{\mathclap{\bm{w}_0}} \\

\end{array}
\end{equation}
\end{document}

Answer 1

\underbrace无条件应用\displaystyle。使用两个参数似乎更符合标准语法。所以我提供了一个命令\ubrace{<math material>}{<subscript>}。它可以改变\underbrace自身，但最好不要这样做。

这是代码。我还对设置进行了一些改进。特别是，我将列间距减小到 1pt，添加空原子以提供正确的间距，并粉碎一些东西以使括号和下标垂直对齐。

\documentclass{article}
%\usepackage[utf8]{inputenc} % no longer necessary
\usepackage[largesmallcaps]{kpfonts}
\usepackage[sf,scale=0.9]{merriweather}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{bm}
\usepackage{array}

\makeatletter
\newcommand{\ubrace}[2]{\mathord{\mathpalette\ubrace@{{#1}{#2}}}}
\newcommand{\ubrace@}[2]{\ubrace@@#1#2}
\newcommand{\ubrace@@}[3]{% #1=style, #2=math to be underbraced, #3=subscript
  \underbrace{#1#2}_{#3}%
}
\makeatother

\begin{document}

\begin{equation}
\setlength{\arraycolsep}{1pt}
\begin{array}{@{} *{4}{l} @{} }
-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x} &
  {}+\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 &
  {}+\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{x} & 
  {}-\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1
\\[2ex]
  \ubrace{+\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x}}
         {\text{\smash{cancel}}} &
  \ubrace{{}-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2}
         {\smash[t]{\mathclap{\bm{x}^T \bm{w}\text{, but without} \frac{1}{2}}}} &
  \ubrace{{}-\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{x}}
         {\text{?}} &
  \ubrace{{}+\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2 + 
          \log \smash[b]{\frac{p(C_1)}{p(C_2)}}}
         {\bm{w}_0}
\end{array}
\end{equation}

\end{document}

Answer 2

这个怎么样？

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[largesmallcaps]{kpfonts}
\usepackage[sf,scale=0.9]{merriweather}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{bm}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{array}{lllll}
-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x} & +\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 & +\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{x} & -\frac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 & \\
\underbrace{+\textstyle\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x}}_{\mathclap{\text{cancel}}} & \underbrace{\textstyle-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2}_{\mathclap{\bm{x}^T \bm{w}\text{,  but without} \frac{1}{2}}} & \underbrace{\textstyle-\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{x}}_{\mathclap{\text{?}}} & \underbrace{\textstyle+\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2 + \log \textstyle\frac{p(C_1)}{p(C_2)}}_{\mathclap{\bm{w}_0}}
\end{array}
\end{equation}
\end{document}

Answer 3

我将抓住机会，不仅在第二行生成显示样式的分数，而且在第一行也生成显示样式的分数，方法是将\frac第一行中的四个指令切换为\dfrac。（但是，如果所有 8 个\frac{1}{2}项必须使用 textstyle 而不是 displaystyle，只需在第二行使用\tfrac而不是 即可。\frac

我还会 (a) 确保下支撑彼此对齐，以及 (b) 在指令的帮助下增加行之间的垂直间距\addlinespace。

\documentclass{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[largesmallcaps]{kpfonts}
\usepackage[sf,scale=0.9]{merriweather}
\usepackage{booktabs} %   for \addlinespace macro
\usepackage{mathtools,bm}
% define 2 typographic struts:
\newcommand\mystruta{\vphantom{\frac{p(C_1)}{p(C_2)}}}
\newcommand\mystrutb{\vphantom{\frac{1}{2}}}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{matrix*}[l]
-\dfrac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x} & 
+\dfrac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 & 
+\dfrac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{x} & 
-\dfrac{1}{2} \bm{\mu}_1^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_1 \\
\addlinespace
\underbrace{+\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{x}\mystruta}%
   _{\text{cancel}\mystrutb} & 
\underbrace{-\frac{1}{2} \bm{x}^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2\mystruta}%
   _{\mathclap{\bm{x}^T\bm{w}\text{,  but without} \frac{1}{2}}} & 
\underbrace{-\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{x}\mystruta}%
   _{\text{?}\mystrutb} & 
\underbrace{+\frac{1}{2} \bm{\mu}_2^T \Sigma^{-1} \bm{\mu}_2 + \log \frac{p(C_1)}{p(C_2)}}%
   _{\mathclap{\bm{w}_0}\mystrutb} 
\end{matrix*}
\end{equation}
\end{document}