用于编写方程组的微调“数组”环境

Question

我听说array环境可以高度定制，但我在编写以下系统时感到困惑（该系统来自拉格朗日线性微分方程参数变异方法）

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
$$
\begin{array}{rcl}
C_1'\cos t+ C_2'\sin t +C_3'&=&0\\
-C_1'\sin t+ C_2'\cos t &=&0\\
-C_1'\cos t+C_2'(-\sin t)&=&\dfrac{1}{\cos t}
\end{array}
$$
\end{document}

我想要对齐C_1'、、C_2'（=在其他情况下C_3'也对齐）。

我该怎么写呢？

更新：Bernard 给出了一个很好的答案amsmath。现在我可以申请一个相关的系统了。关于数字3，从amsmath 文档，alignat接受一个参数，“等式列”的数量：计算任意行中 & 的最大数量，加 1 并除以 2。在本例中为 (5+1)/2=3。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{alignat*}{3}
& C'_1 & \cos t &+ C_2'\sin t +&C_3'& e^{2t} =0\\
- & C'_1 & \sin t & + C_2'\cos t +2&C_3'&e^{2t}  =0\\
- & C'_1 & \cos t & -C_2'\sin t+4&C_3'&e^{2t}  =\frac{1}{\cos t}
\end{alignat*}
\end{document} 

Answer 1

我建议通过以下方式实现这一协调alignat：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{alignat*}{3}
 & C'_1 & \cos t &+ C_2'\sin t +C_3'& & =0\\
- & C'_1 & \sin t & + C_2'\cos t & & =0\\
- & C'_1 & \cos t & +C_2'(-\sin t)& & =\frac{1}{\cos t}
\end{alignat*}

\end{document} 

对于 C3 的可能对齐（此处无关），您只需添加另一个对齐列。

Answer 2

像这样吗？

\documentclass{article}
\usepackage{array}             % for '\newcolumntype' macro
\newcolumntype{C}{>{{}}c<{{}}} % for relational and binary operators

\begin{document}
\[
\setlength\arraycolsep{0pt}
\renewcommand\arraystretch{1.5}
\begin{array}{lClClCl}
\hphantom{-}C_1'\cos t &+& C_2'\sin t &+& C_3' &=& 0\\
-C_1'\sin t            &+& C_2'\cos t & &      &=& 0 \\
-C_1'\cos t            &-& C_2'\sin t & &      &=& 1/\cos t,\quad \cos t\ne 0.
\end{array}
\]
\end{document}

Answer 3

另一种可能性是使用 systeme 包，它会自动进行设置。对于简单的方程组来说，使用起来非常方便。

一个缺点，文档是法语的！！！（对我来说这是一个优点）

https://www.ctan.org/pkg/systeme

\documentclass{article}
\usepackage{systeme}

\begin{document}


\syssubstitute{{a}{C_1}{b}{C_2}{c}{C_3}}
\systeme[abc]{
a\cos t+ b\sin(t) +c=0,
-a'\sin t+ b\cos(t) =0,
-a\cos t-b\sin(t)=\dfrac{1}{\cos t}
}


\end{document}

Answer 4

不带包的@Mico 解决方案的变体array。

\documentclass{article}

\newcommand{\mathsep}{%
  \sbox0{$=$}%
  \sbox1{$\null =\null$}%
  \setlength{\arraycolsep}{\dimexpr 0.25\wd1-0.25\wd0}% 2\arraycolsep per &
}

\begin{document}

\[
\mathsep
\renewcommand\arraystretch{1.5}%
\begin{array}{lclclcl}
\phantom{-}C_1'\cos t &+& C_2'\sin t &+& C_3' &=& 0\\
-C_1'\sin t &+& C_2'\cos t & &      &=& 0 \\
-C_1'\cos t &-& C_2'\sin t & &      &=& 1/\cos t,\quad \cos t\ne 0.
\end{array}
\]

\end{document}