如何在 Latex 中构建这样的矩阵？

Question

我尝试了很多方法来构建类似的东西，但我无法放置行标签 LKC1 和 LKC2，甚至无法放置矩阵标签 Y、V 和 J。

\begin{gather}
\label{eq:analise_nodal_circuito_exemplo_LKC3}
\begin{bmatrix} 
    \frac{1}{R_1} & -\frac{1}{R_1}\\
    -\frac{1}{R_1} & \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}
\end{bmatrix}
.
\begin{bmatrix} 
    V_1\\
    V_2
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
    I_S\\
    0
\end{bmatrix}
\end{gather}

Answer 1

{NiceMatrix}这是的解决方案nicematrix。您将获得完美的对齐。

\documentclass{article}
\usepackage{nicematrix}

\begin{document}

\[\begin{NiceMatrix}[cell-space-limits=2pt]
  \mathrm{LKC}_1 & \dfrac{1}{R_1}  & -\dfrac{1}{R_1}               
& \Block{2-1}{\cdot} & V_1 & \Block{2-1}{=} & I_s \\
  \mathrm{LKC}_2 & -\dfrac{1}{R_1} & \dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2} 
& & V_2 & & 0 \\
  & \Block{1-2}{Y} & & & v & & J
\CodeAfter
  \SubMatrix[{1-2}{2-3}]
  \SubMatrix[{1-5}{2-5}]
  \SubMatrix[{1-7}{2-7}]
\end{NiceMatrix}\]

\end{document}

您需要多次编译（因为nicematrix在后台使用 PGF/Tikz 节点）。

Answer 2

像这样？请注意，我故意用表达式替换了 5 个\frac{1}{X}表达式X^{-1}，以便均衡矩阵和向量中的符号大小。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}  % 'bmatrix' & 'matrix' environments, '\underset' macro
\usepackage{booktabs} % '\addlinespace' macro

\begin{document}

\begin{equation} \label{eq:analise_nodal_circuito_exemplo_LKC3}
\begin{matrix}
  \scriptstyle \mathrm{LKC}_1 \\ \addlinespace \scriptstyle \mathrm{LKC}_2
\end{matrix}
\underset{\raisebox{-1ex}{$\scriptstyle Y$}}{%
  \begin{bmatrix} 
      R_1^{-1} & -R_1^{-1}   \\ \addlinespace
     -R_1^{-1} &  R_1^{-1}+R_2^{-1}
  \end{bmatrix}}
\cdot
\underset{\raisebox{-1ex}{$\scriptstyle v$}}{%
  \begin{bmatrix} 
      V_1\\ \addlinespace V_2
  \end{bmatrix}}
=
\underset{\raisebox{-1ex}{$\scriptstyle J$}}{%
  \begin{bmatrix}
      I_S\\ \addlinespace 0
  \end{bmatrix}}
\end{equation}

\end{document}