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如何将“显示的方程式”中的符号对齐到中心？

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如何将“显示的方程式”中的符号对齐到中心？

目标

我想对齐一些方程式用枚举项分隔，其中:s 对齐。下图就是一个例子。

我的代码输出

由于这些方程之间存在枚举项，因此可能不容易适应使用\intertext或的解决方案breqn来解决我的问题。

我的尝试

\llap我尝试使用和定义一个命令\rlap，并且它几乎完美地运行：

\documentclass{article}
%\usepackage{lua-visual-debug}
\newcommand{\centersymbolalign}[2]{
  \llap{$\displaystyle{#1}$}\rlap{$\displaystyle{#2}$}
}

\begin{document}

The set $G$, endowed with the binary operation $\circ$ (briefly, $(G,\circ)$, or simply $G$ if the operation can be understood) is a \textbf{group} if

\begin{enumerate}
  \item the operation $\circ$ is \textbf{associative},
  \[
    \centersymbolalign{(\forall\,g,\,h,\,k \in G):}{\quad(g \circ h) \circ k = g \circ (h \circ k);}
  \]
  \item there exists an \textbf{identity element} $e_G$ for $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign{(\exists e_G \in G)(\forall g \in G):}{\quad g \circ e_G = g = e_G \circ g;}
  \]
  \item every element in $G$ has an \textbf{inverse} with respect to $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign{(\forall g \in G)(\exists h \in G):}{\quad g \circ h = e_G = h \circ g.}
  \]
\end{enumerate}

\end{document}

然而，当等式上方的行短于一半时，这会导致一个错误\textwidth：文本和“显示的等式”之间的额外空间消失了。

错误

\documentclass{article}
\usepackage{lua-visual-debug}
\newcommand{\centersymbolalign}[2]{
  \llap{$\displaystyle{#1}$}\rlap{$\displaystyle{#2}$}
}

\begin{document}

\begin{itemize}
\item \textbf{normal equations}
\begin{enumerate}
  \item short short short short short
  \[
    (\forall\,g,\,h,\,k \in G):\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);
  \]
  \item long long long long long long long long
  \[
    (\forall\,g,\,h,\,k \in G):\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);
  \]
\end{enumerate}

\item \textbf{equations using} \verb|\llap|s
\begin{enumerate}
  \item short short short short short
  \[
    \centersymbolalign{(\forall\,g,\,h,\,k \in G):}{\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);}
  \]
  \item long long long long long long long long
  \[
    \centersymbolalign{(\forall\,g,\,h,\,k \in G):}{\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);}
  \]
\end{enumerate}
\end{itemize}

\end{document}

我认为有两个原因造成：

  1. LaTeX 可以巧妙地管理这些额外空间。当显示的公式框的左端位于上一行末尾的右侧时，就不需要这些额外空间了。
  2. 作为定义\llap表明，使用 s 的方程式\llap仅很0pt宽。

有什么方法可以修复此错误？或者还有其他方法可以实现我的初始目标吗？

答案1

这取决于您是否想要“绝对”居中或相对于enumerate线宽。

无论哪种情况，您都可以使用两个所需宽度一半的盒子并添加特殊胶水，以便 TeX 不会尝试拟合方程。

对于“绝对”居中，您需要按左边距向左移动并使用\textwidth：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\newcommand{\centersymbolalign}[2]{%
  \hspace{-\leftmargin}%
  \makebox[0.5\textwidth][r]{$\displaystyle#1{:}$}%
  \makebox[0.5\textwidth][l]{\quad$\displaystyle#2$}%
  \hspace{1000pt minus 1fil}%
}

\begin{document}

The set $G$, endowed with the binary operation $\circ$ (briefly, $(G,\circ)$, 
or simply $G$ if the operation can be understood) is a \emph{group} if

\begin{enumerate}
  \item the operation $\circ$ is \emph{associative},
  \[
    \centersymbolalign
      {(\forall\,g,\,h,\,k \in G)}
      {(g \circ h) \circ k = g \circ (h \circ k);}
  \]
  \item there exists an \emph{identity element} $e_G$ for $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign
      {(\exists e_G \in G)(\forall g \in G)}
      {g \circ e_G = g = e_G \circ g;}
  \]
  \item every element in $G$ has an \emph{inverse} with respect to $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign
      {(\forall g \in G)(\exists h \in G)}
      {g \circ h = e_G = h \circ g.}
  \]
\end{enumerate}

\noindent\makebox[\linewidth]{\smash{\vrule height 7cm width 0.1pt}}

\end{document}

最后一条规则位于文本宽度的中间。

在此处输入图片描述

如果要根据枚举中的线宽或当前线宽居中，请更改为

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\newcommand{\centersymbolalign}[2]{%
  \hspace{0pt}%
  \makebox[0.5\linewidth][r]{$\displaystyle#1{:}$}%
  \makebox[0.5\linewidth][l]{\quad$\displaystyle#2$}%
  \hspace{1000pt minus 1fil}%
}

\begin{document}

The set $G$, endowed with the binary operation $\circ$ (briefly, $(G,\circ)$, 
or simply $G$ if the operation can be understood) is a \emph{group} if

\begin{enumerate}
  \item the operation $\circ$ is \emph{associative},
  \[
    \centersymbolalign
      {(\forall\,g,\,h,\,k \in G)}
      {(g \circ h) \circ k = g \circ (h \circ k);}
  \]
  \item there exists an \emph{identity element} $e_G$ for $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign
      {(\exists e_G \in G)(\forall g \in G)}
      {g \circ e_G = g = e_G \circ g;}
  \]
  \item every element in $G$ has an \emph{inverse} with respect to $\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign
      {(\forall g \in G)(\exists h \in G)}
      {g \circ h = e_G = h \circ g.}
  \]

\item \makebox[\linewidth]{\smash{\vrule height 7cm width 0.1pt}}

\end{enumerate}

\end{document}

规则位于线宽的中间。

在此处输入图片描述

请注意，所写的定义是错误的。在第二种情况下，变量埃G是绑定的，所以在第三种情况下不能不绑定使用。我知道几乎每本书都是这样写的，但如果你真的想对诸如\forall和 之类的逻辑符号吹毛求疵\exists，你也必须小心。

答案2

以下用途eqparbox提取最宽元素的宽度并用它来正确地框住对齐的三个独立元素。

\centersymbolalign现在需要 3 个参数。第一个是等式的左边，然后是符号，最后是等式的右边。<tag>如果同一文档中有不同的块需要不同的对齐方式，则可以使用可选参数（称为 a ）。

在此处输入图片描述

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath,eqparbox}

% https://tex.stackexchange.com/a/34412/5764
\makeatletter
\NewDocumentCommand{\eqmathbox}{o O{c} m}{%
  \IfValueTF{#1}
    {\def\eqmathbox@##1##2{\eqmakebox[#1][#2]{$##1##2$}}}
    {\def\eqmathbox@##1##2{\eqmakebox{$##1##2$}}}
  \mathpalette\eqmathbox@{#3}
}
\makeatother

\NewDocumentCommand{\centersymbolalign}{ O{csa} m m m }{%
  \eqmathbox[#1-l][r]{#2}% Left-hand side (right-aligned)
  \eqmathbox[#1-c][c]{#3}% Symbol (center-aligned)
  \eqmathbox[#1-r][l]{#4}% Right-hand side (left-aligned)
}

\begin{document}

\begin{itemize}
\item \textbf{normal equations}
\begin{enumerate}
  \item short short short short short
  \[
    (\forall\,g,\,h,\,k \in G):\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);
  \]
  \item long long long long long long long long
  \[
    (\forall\,g,\,h,\,k \in G):\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);
  \]
\end{enumerate}

\item \textbf{equations using} \verb|\eqmathbox|
\begin{enumerate}
  \item short short short short short
  \[
    \centersymbolalign{(\forall\,g,\,h,\,k \in G)}{:}{\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);}
  \]
  \item long long long long long long long long
  \[
    \centersymbolalign{(\forall\,g,\,h,\,k \in G)}{:}{\quad(\forall\,g,\,h,\,k \in G);}
  \]
\end{enumerate}
\end{itemize}

The set~$G$, endowed with the binary operation~$\circ$ (briefly, $(G, \circ)$, or simply~$G$ if the operation can be understood)
is a \textbf{group} if
\begin{enumerate}
  \item
  the operation~$\circ$ is \textbf{associative}, that is,
  \[
    \centersymbolalign[group]{(\forall g, h, k \in G)}{:}{\quad (g \circ h) \circ k = g \circ (h \circ k);}
  \]
  
  \item
  there exists an \textbf{identity element}~$e_G$ for~$\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign[group]{(\exists e_G \in G) (\forall g \in G)}{:}{\quad g \circ e_G = g = e_g \circ g;}
  \]
  
  \item
  every element in~$G$ has an \textbf{inverse} with respect to~$\circ$, that is,
  \[
    \centersymbolalign[group]{(\forall g \in G) (\exists h \in G)}{:}{\quad g \circ h = e_G = h \circ g.}
  \]
\end{enumerate}

\end{document}

文档至少需要两次编译，每次修改特定范围内最宽元素<tag>

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