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将多个矩阵以紧凑的方式组合起来

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将多个矩阵以紧凑的方式组合起来

我想放置一系列矩阵，以便它们在工作表上占用较少的空间，因为我的空间有限，我不想占用太多空间。这个想法是将矩阵 a1、a2、a3 和 a4 分组到一列，将矩阵 a01、a02、a03 和 a04 分组到另一列。然后将剩余矩阵的一半分组到左列，另一半分组到右列。任何其他引人注目的组织方式对我来说也适用。

\begin{equation}
a1= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &1/n  &0  &0  &-1 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
0 &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
R_{gen} &0  &0  &1  &-1-R_{gen}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\smallskip
a01= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{gen}*C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{out}*EsrC_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A1}
\end{equation}

\begin{equation}
b1= \begin{bsmallmatrix}
0&0&0&0&-1&0
\end{bsmallmatrix}^{T} 
; A1 = \frac{a_1}{a_{01}}
; B1= \frac{b_1}{a_{01}}
\label{eq:State B1}
\end{equation}

%Matrices del estado 2%
\begin{equation}
a2= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &0  &1/n  &0  &-1 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
1/n &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
R_{gen} &0  &0  &1  &-1-R_{gen}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\smallskip
a02= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{gen}*C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{out}*EsrC_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A2}
\end{equation}

\begin{equation}
b2= \begin{bsmallmatrix}
0&0&0&0&-1&0
\end{bsmallmatrix}^{T}
; A2 = \frac{a_2}{a_{02}}
; B2= \frac{b_2}{a_{02}}
\label{eq:State B2}
\end{equation}

%Matrices del estado 3%
\begin{equation}
a3= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &0  &1/n  &-1  &0 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
1/n &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
0 &0  &0  &1  &-1-R_{gen}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\smallskip
a03= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{gen}*C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{out}*EsrC_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A3}
\end{equation}

\begin{equation}
b3= \begin{bsmallmatrix}
0&0&0&0&-1&0
\end{bsmallmatrix}^{T}
; A3 = \frac{a_3}{a_{03}}
; B3= \frac{b_3}{a_{03}}
\label{eq:State B3}
\end{equation}

%Matrices del estado 4%
\begin{equation}
a4= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &1/n  &0  &-1  &0 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
0 &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
0 &0  &0  &1  &-1-R_{gen}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
; \smallskip
a04= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{gen}*C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{out}*EsrC_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A4}
\end{equation}
\begin{equation}
    b4= \begin{bsmallmatrix}
    0&0&0&0&-1&0
\end{bsmallmatrix}^{T}
    ; A4 = \frac{a_4}{a_{04}}
    ; B4= \frac{b_4}{a_{04}}
\label{eq:State B4}
\end{equation}

答案1

您需要更宽的线来适应大矩阵。

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[left=2cm,right=2cm]{geometry}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}

\begin{gather}
%Matrices del estado 1
a_1= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &1/n  &0  &0  &-1 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
0 &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
R_{\mathrm{gen}} &0  &0  &1  &-1-R_{\mathrm{gen}}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\quad
a_{01}= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot  ( 1+\frac{\mathrm{EsrC}_o}{R_o}  ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{\mathrm{gen}}\cdot C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot \mathrm{EsrC}_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A1}
\\
b_1= \begin{bmatrix} 0&0&0&0&-1&0 \end{bmatrix}^{T} 
;\quad A_1 = \frac{a_1}{a_{01}}
;\quad B_1= \frac{b_1}{a_{01}}
\label{eq:State B1}
\\[2ex]
%Matrices del estado 2
a_2= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &0  &1/n  &0  &-1 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
1/n &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
R_{\mathrm{gen}} &0  &0  &1  &-1-R_{\mathrm{gen}}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\quad
a_{02}= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot  ( 1+\frac{\mathrm{EsrC}_o}{R_o}  ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{\mathrm{gen}}\cdot C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot \mathrm{EsrC}_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A2}
\\
b_2= \begin{bmatrix}
0&0&0&0&-1&0
\end{bmatrix}^{T}
;\quad A_2 = \frac{a_2}{a_{02}}
;\quad B_2= \frac{b_2}{a_{02}}
\label{eq:State B2}
\\[2ex]
%Matrices del estado 3
a_3= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &0  &1/n  &-1  &0 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
1/n &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
0 &0  &0  &1  &-1-R_{\mathrm{gen}}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\quad
a_{03}= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot  ( 1+\frac{\mathrm{EsrC}_o}{R_o}  ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{\mathrm{gen}}\cdot C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot \mathrm{EsrC}_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A3}
\\
b_3= \begin{bmatrix}
0&0&0&0&-1&0
\end{bmatrix}^{T}
;\quad A_3 = \frac{a_3}{a_{03}}
;\quad B_3= \frac{b_3}{a_{03}}
\label{eq:State B3}
\\[2ex]
%Matrices del estado 4
a_4= \begin{bsmallmatrix}
-R_{l}  &1/n  &0  &-1  &0 &0\\ 
-1/n  &-1/R_1  &-1/R_2  &0  &0 &0 \\ 
0 &0  &1/R_2  &0  &0  &-1/R_o \\ 
1 &0  &0  &-1/R_3  &-1/R_4  &0 \\ 
0 &0  &0  &1  &-1-R_{\mathrm{gen}}/R_4  &0 \\ 
0 &1  &-1  &0  &0  &-1 
\end{bsmallmatrix}
;\quad 
a_{04}= \begin{bsmallmatrix}
L_{lk} &0    &0    &0   &0   &0 \\ 
0      &C_1  &C_2  &0   &0   &0 \\ 
0      &0    &-C_2 &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot  ( 1+\frac{\mathrm{EsrC}_o}{R_o}  ) \\ 
0      &0    &0    &C_3 &C_4 &0  \\ 
0      &0    &0    &0   &R_{\mathrm{gen}}\cdot C_4   &0 \\ 
0      &0    &0    &0   &0   &C_{\mathrm{out}}\cdot \mathrm{EsrC}_o 
\end{bsmallmatrix}
\label{eq:State A4}
\\
    b_4= \begin{bmatrix}
    0&0&0&0&-1&0
\end{bmatrix}^{T}
    ;\quad A_4 = \frac{a_4}{a_{04}}
    ;\quad B_4= \frac{b_4}{a_{04}}
\label{eq:State B4}
\end{gather}

\end{document}

我修正了几个弱点：单词应该直立并且下标的使用应该一致。

EscrO_o我对和其他下标的含义有疑问_o：它们应该是_0代替吗？

应该用连续方程来处理gather，我在大块之间添加了一些垂直空间。

最后，\smallskip在显示的方程式中似乎没有达到您的预期。我\quad在所有分号后面都添加了分号。

在此处输入图片描述

答案2

加载几何图形以获得更合适的边距，并使用alignat环境，您可以获得以下布局： 在此处输入图片描述

        \documentclass{article}
        \usepackage{mathtools}
        \usepackage{geometry}

        \begin{document}

        \begin{alignat}{2}
        a1 & = \begin{bsmallmatrix}
        -R_{l} &\frac{1}{n} &0 &0 &-1 &0\\
        -\frac{1}{n} &-\frac{1}{R_1} &-\frac{1}{R_2} &0 &0 &0 \\
        0 &0 &\frac{1}{R_2} &0 &0 &-\frac{1}{R_o} \\
        1 &0 &0 &-\frac{1}{R_3} &-\frac{1}{R_4} &0 \\
        R_\text{gen} &0 &0 &1 &-1-\frac{R_\text{gen}}{R_4} &0 \\
        0 &1 &-1 &0 &0 &-1
        \end{bsmallmatrix}
        ; & \qquad
        a01 & = \begin{bsmallmatrix}
        L_{lk} &0 &0 &0 &0 &0 \\
        0 &C_1 &C_2 &0 &0 &0 \\
        0 &0 &-C_2 &0 &0 &C_\text{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\
        0 &0 &0 &C_3 &C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &R_\text{gen}*C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &0 &C_\text{out}*EsrC_o
        \end{bsmallmatrix}
        \label{eq:State A1} \\
        %
        b1 & = \begin{bsmallmatrix}
        0&0&0&0&-1&0
        \end{bsmallmatrix}^{T}
        ; & A1 & = \frac{a_1}{a_{01}}
        ; \quad B1= \frac{b_1}{a_{01}}.
        \label{eq:State B1} \\[3ex]
        %Matrices del estado 2%
        a2 & = \begin{bsmallmatrix}
        -R_{l} &0 &1/n &0 &-1 &0\\
        -\frac{1}{n} &-\frac{1}{R_1} &-\frac{1}{R_2} &0 &0 &0 \\
        \frac{1}{n} &0 &\frac{1}{R_2} &0 &0 &-\frac{1}{R_o} \\
        1 &0 &0 &-\frac{1}{R_3} &-\frac{1}{R_4} &0 \\
        R_\text{gen} &0 &0 &1 &-1-\frac{R_\text{gen}}{R_4} &0 \\
        0 &1 &-1 &0 &0 &-1
        \end{bsmallmatrix}
        ; &
        a02 & = \begin{bsmallmatrix}
        L_{lk} &0 &0 &0 &0 &0 \\
        0 &C_1 &C_2 &0 &0 &0 \\
        0 &0 &-C_2 &0 &0 &C_\text{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\
        0 &0 &0 &C_3 &C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &R_\text{gen}*C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &0 &C_\text{out}*EsrC_o
        \end{bsmallmatrix}
        \label{eq:State A2} \\
        b2 & = \begin{bsmallmatrix}
        0&0&0&0&-1&0
        \end{bsmallmatrix}^{T}
        ; & A2 & = \frac{a_2}{a_{02}}
        ; \quad B2= \frac{b_2}{a_{02}}.
        \label{eq:State B2}\\[3ex]
        a3 & = \begin{bsmallmatrix}
        -R_{l} &0 &\frac{1}{n} &-1 &0 &0\\
        -\frac{1}{n} &-\frac{1}{R_1} &-\frac{1}{R_2} &0 &0 &0 \\
        \frac{1}{n} &0 &\frac{1}{R_2} &0 &0 &-\frac{1}{R_o} \\
        1 &0 &0 &-\frac{1}{R_3} &-\frac{1}{R_4} &0 \\
        0 &0 &0 &1 &-1-\frac{R_\text{gen}}{R_4} &0 \\
        0 &1 &-1 &0 &0 &-1
        \end{bsmallmatrix}
        ; &
        a03 & = \begin{bsmallmatrix}
        L_{lk} &0 &0 &0 &0 &0 \\
        0 &C_1 &C_2 &0 &0 &0 \\
        0 &0 &-C_2 &0 &0 &C_\text{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\
        0 &0 &0 &C_3 &C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &R_\text{gen}*C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &0 &C_\text{out}*EsrC_o
        \end{bsmallmatrix}
        \label{eq:State A3} \\
        b3 & = \begin{bsmallmatrix}
        0&0&0&0&-1&0
        \end{bsmallmatrix}^{T}
        ; & A3 & = \frac{a_3}{a_{03}}
        ; \quad B3= \frac{b_3}{a_{03}}.
        \label{eq:State B3} \\[3ex]
        %Matrices del estado 4%
        a4 & = \begin{bsmallmatrix}
        -R_{l} &\frac{1}{n} &0 &-1 &0 &0\\
        -\frac{1}{n} &-\frac{1}{R_1} &-\frac{1}{R_2} &0 &0 &0 \\
        0 &0 &\frac{1}{R_2} &0 &0 &-\frac{1}{R_o} \\
        1 &0 &0 &-\frac{1}{R_3} &-\frac{1}{R_4} &0 \\
        0 &0 &0 &1 &-1-\frac{R_\text{gen}}{R_4} &0 \\
        0 &1 &-1 &0 &0 &-1
        \end{bsmallmatrix}
        ; &
        a04 & = \begin{bsmallmatrix}
        L_{lk} &0 &0 &0 &0 &0 \\
        0 &C_1 &C_2 &0 &0 &0 \\
        0 &0 &-C_2 &0 &0 &C_\text{out}*\left ( 1+\frac{EsrC_o}{R_o} \right ) \\
        0 &0 &0 &C_3 &C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &R_\text{gen}*C_4 &0 \\
        0 &0 &0 &0 &0 &C_\text{out}*EsrC_o
        \end{bsmallmatrix}
        \label{eq:State A4} \\
            b4 & = \begin{bsmallmatrix}
            0&0&0&0&-1&0
        \end{bsmallmatrix}^{T}
            ; & A4 & = \frac{a_4}{a_{04}}
            ;\quad B4= \frac{b_4}{a_{04}}
        \label{eq:State B4}
        \end{alignat}

        \end{document}

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