对齐一组方程的偏好

Question

在以下示例中：

(i) 我想知道如何正确对齐\mathcal{S}第二行的第一个书法字母和\mathcal{C}第三行的第一个书法字母。使用 似乎不对\hphantom{+}。

(ii) 此外，我想让方程式编号居中，即，对于第一个方程式，大致位于第 2 行和第 3 行之间，对于第二个方程式，大致位于第 6 行和第 7 行之间，而不需要将方程式分成两个数学环境，因为这会在它们之间产生不必要的垂直空间。

谢谢。

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根据下面的@barbarabeeton 评论，问题的 (i) 部分可以使用 解决{}+{}。

\documentclass{IEEEtran}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}    
    \begin{alignat}{2}
    f_x &= &&+\frac12 \big\{ \mathcal{S}(\theta,a_{\theta})a_1 - \mathcal{S}(\theta,a_{\theta})a_2 +\mathcal{C}(\theta,a_{\theta})a_3 - \mathcal{C}(\theta,a_{\theta})a_4 \nonumber \\
    &&&{}+{}\mathcal{S}(\theta,a_{\theta})(a_2-a_1) - \sin(\theta+a_{\theta})(a_2-a_1) \nonumber \\
    &&&-\mathcal{C}(\theta,a_{\theta})(a_3-a_4)+ \cos(\theta+a_{\theta})(a_3-a_4) \nonumber \\
    &&&-\mathcal{C}(\theta,a_{\theta})(b_2-b_1)a_{\theta} - \mathcal{S}(\theta,a_{\theta})(b_3-b_4)a_{\theta} \big\}, \label{eq:ax} \\
    f_y &= &&-\frac12 \big\{ \mathcal{C}(\theta,a_{\theta})a_1 + \mathcal{C}(\theta,a_{\theta})a_2 +\mathcal{S}(\theta,a_{\theta})a_3 - \mathcal{S}(\theta,a_{\theta})a_4 \nonumber \\
    &&&-\mathcal{C}(\theta,a_{\theta})(a_2-a_1) + \cos(\theta+a_{\theta})(a_2-a_1) \nonumber \\
    &&&- \mathcal{S}(\theta,a_{\theta})(a_3-a_4) + \sin(\theta+a_{\theta})(a_3-a_4) \nonumber \\
    &&&-\mathcal{S}(\theta,a_{\theta})(b_2-b_1)a_{\theta} - \mathcal{C}(\theta,a_{\theta})(b_3-b_4)a_{\theta} \big\}. \label{eq:ay} 
\end{alignat}
\end{document}

Answer 1

更改对齐点并使用split。我建议将第一行分成两行，并在两部分之间添加一些垂直空间。

\documentclass{IEEEtran}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{lipsum}

\newcommand{\cS}{\mathcal{S}}
\newcommand{\cC}{\mathcal{C}}

\begin{document}

\lipsum[1][1-4]
\begin{align}
\begin{split}
f_x = +\frac{1}{2} \bigl\{
      & \cS(\theta,a_{\theta})a_1 - \cS(\theta,a_{\theta})a_2 \\
{}+{} &  \cC(\theta,a_{\theta})a_3 - \cC(\theta,a_{\theta})a_4 \\
{}+{} & \cS(\theta,a_{\theta})(a_2-a_1) - \sin(\theta+a_{\theta})(a_2-a_1) \\
{}-{} & \cC(\theta,a_{\theta})(a_3-a_4)+ \cos(\theta+a_{\theta})(a_3-a_4) \\
{}-{} & \cC(\theta,a_{\theta})(b_2-b_1)a_{\theta} - \cS(\theta,a_{\theta})(b_3-b_4)a_{\theta}
\bigr\},
\end{split}\label{eq:ax}
\\[1ex]
\begin{split}
f_y = -\frac{1}{2} \bigl\{
      & \cC(\theta,a_{\theta})a_1 + \cC(\theta,a_{\theta})a_2 \\
{}+{} & \cS(\theta,a_{\theta})a_3 - \cS(\theta,a_{\theta})a_4 \\
{}-{} & \cC(\theta,a_{\theta})(a_2-a_1) + \cos(\theta+a_{\theta})(a_2-a_1) \\
{}-{} & \cS(\theta,a_{\theta})(a_3-a_4) + \sin(\theta+a_{\theta})(a_3-a_4) \\
{}-{} &\cS(\theta,a_{\theta})(b_2-b_1)a_{\theta} - \cC(\theta,a_{\theta})(b_3-b_4)a_{\theta}
\bigr\}.
\end{split}\label{eq:ay} 
\end{align}

\end{document}

避免这样的事情\frac12：它会产生模棱两可的影响并可能导致不良习惯。