使用对齐环境垂直对齐方程式

Question

我现在正在写关于张量的文章，必须描述两个状态合并为一个张量的过程。现在我有这样的东西： 使用以下代码：

\begin{align}
    & r \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} + & s \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} + & t \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} + & u \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \\
    \text{with the basis} & \biggr(\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix}\biggr) \\
    \text{can be written as} & \Biggr(\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \\ 0 \end{bmatrix}, & \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \\ 1 \end{bmatrix}\Biggr)
\end{align}

有几件事让我烦恼。

• 括号与矩阵不匹配。（我试过\left(和\right)，但没有用……
• 最糟糕的是，我无法让列垂直对齐（最好居中）

也许是这样的：

我已经尝试了所有能想到的方法，但就是无法实现...如果有人有建议，请发表评论！

Answer 1

您可以使用array：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\[
\setlength{\arraycolsep}{0pt}
\begin{array}{ r c c c c c c c l }
    r &
    \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} & 
    {} + s &
    \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} & 
    {} + t &
    \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} &
    {} + u &
    \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} &
    \\[10pt]
    \text{with the basis}\:\biggr( &
    \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} &
    , & 
    \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} &
    , & 
    \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} & 
    , & 
    \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} \otimes \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix} &
    \biggr) \\[10pt]
    \text{can be written as}\:\Biggr( &
    \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix} &
    , & 
    \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix} &
    , & 
    \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \\ 0 \end{bmatrix} & 
    , & 
    \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \\ 1 \end{bmatrix} &
    \Biggr)
\end{array}
\]

\end{document}

Answer 2

我建议将不属于等式的文本去掉。

可以通过一些技巧来实现对齐IEEEeqnarray。

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{IEEEtrantools}

\newcommand{\colv}[1]{\begin{bmatrix}#1\end{bmatrix}}

\begin{document}

The tensor
\begin{IEEEeqnarray}{rcCrcCrcCrcl}
r & \colv{1 \\ 0} \otimes \colv{1 \\ 0} & + &
s & \colv{1 \\ 0} \otimes \colv{0 \\ 1} & + &
t & \colv{0 \\ 1} \otimes \colv{1 \\ 0} & + &
u & \colv{0 \\ 1} \otimes \colv{0 \\ 1}
\\
\noalign{\vspace{2\jot}}
\noalign{\noindent with the basis}
\noalign{\vspace{4\jot}}
\biggr( &
  \colv{1 \\ 0} \otimes \colv{1 \\ 0}\mathrlap{,} &&&
  \colv{1 \\ 0} \otimes \colv{0 \\ 1}\mathrlap{,} &&&
  \colv{0 \\ 1} \otimes \colv{1 \\ 0}\mathrlap{,} &&&
  \colv{0 \\ 1} \otimes \colv{0 \\ 1} &
\biggr)
\\
\noalign{\vspace{2\jot}}
\noalign{\noindent can be written as}
\noalign{\vspace{4\jot}}
\left(\vphantom{\colv{0\\0\\0\\0}}\right.\kern-\nulldelimiterspace &
  \mathllap{r}
  \colv{1 \\ 0 \\ 0 \\ 0}\mathrlap{,} &&&
  \mathllap{s}
  \colv{0 \\ 1 \\ 0 \\ 0}\mathrlap{,} &&&
  \mathllap{t}
  \colv{0 \\ 0 \\ 1 \\ 0}\mathrlap{,} &&&
  \mathllap{u}
  \colv{0 \\ 0 \\ 0 \\ 1} &
\left)\vphantom{\colv{0\\0\\0\\0}}\right.\kern-\nulldelimiterspace
\end{IEEEeqnarray}

\end{document}

我在最后一行添加了标量，如果您认为更好的话，可以将其删除。

列类型为

• r对于右对齐列
• c对于居中的列
• l对于左对齐列
• C对于具有二元运算符或关系的中心列

我本可以使用 （制作\mathrlap一个零宽度框，其内容向右突出）和\mathllap（左侧类似）\IEEEeqnarraymulticol，但这太拗口了。