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Mais ambientes de alinhamento do amsmath

Além do ambiente align* apresentado na lição principal, o amsmath tem diversos outras estruturas de equações em exibição, notavelmente gather para equações de várias linhas que não precisam alinhamento, e multline para dividir uma única expressão em várias linhas, alinhando a primeira linha à esquerda e a última à direita. Em todos os casos, a variante com * omite a numeração das equações.

In addition to the align* environment shown in the main lesson, amsmath has several other display math constructs, notably gather for multi-line displays that do not need alignment, and multline for splitting a larger single expression over multiple lines, aligning the first line to the left, and the last to the right. In all cases the * form omits the equation numbers by default.

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

Gather
\begin{gather}
  P(x)=ax^{5}+bx^{4}+cx^{3}+dx^{2}+ex +f\\
  x^2+x=10
\end{gather}

Multline
\begin{multline*}
   (a+b+c+d)x^{5}+(b+c+d+e)x^{4} \\
    +(c+d+e+f)x^{3}+(d+e+f+a)x^{2}+(e+f+a+b)x\\
    + (f+a+b+c)
\end{multline*}
\end{document}

Colunas em alinhamentos de equações

Os ambientes de alinhamento do amsmath são projetados para levar pares de colunas com a primeira coluna de cada par alinhada à direita e a segunda à esquerda. Isso permite que múltiplas equações sejam apresentadas, cada uma alinhada em direção ao seu símbolo de relação

\documentclass{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
Equações alinhadas
\begin{align*}
a &= b+1   &  c &= d+2  &  e &= f+3   \\
r &= s^{2} &  t &=u^{3} &  v &= w^{4}
\end{align*}

\end{document}

Adicionalmente, há variantes dos ambientes com nome terminando em ed, que formam um sub termo de uma equação maior, por exemplo aligned e gathered:

\documentclass{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
Aligned:
\[
\left.\begin{aligned}
a&=b\\
c&=d
\end{aligned}\right\}
\Longrightarrow
\left\{\begin{aligned}
b&=a\\
d&=c
\end{aligned}\right.
\]
\end{document}

aligned aceita um argumento opcional de posicionamento similar ao ambiente tabular. Isso geralmente é útil para alinhar uma equação linear na primeira linha; compare os itens na lista no exemplo a seguir:

\documentclass{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{itemize}
\item 
$\begin{aligned}[t]
a&=b\\
c&=d
\end{aligned}$
\item 
$\begin{aligned}
a&=b\\
c&=d
\end{aligned}$
\end{itemize}
\end{document}

Símbolos em negrito

O LaTeX por padrão tem dois métodos para fazer símbolos matemáticos em negrito. Para fazer uma expressão inteira em negrito use \boldmath antes de começar a expressão. O comando \mathbf também está disponível para deixar letras individuais ou palavras em fonte romana em negrito.

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}

\begin{document}


$(x+y)(x-y)=x^{2}-y^{2}$

{\boldmath $(x+y)(x-y)=x^{2}-y^{2}$ $\pi r^2$}

$(x+\mathbf{y})(x-\mathbf{y})=x^{2}-{\mathbf{y}}^{2}$
$\mathbf{\pi} r^2$ % uso incorreto de \mathbf
\end{document}

Se você quer acessar símbolos em negrito (conforme você obteria com \boldmath) dentro de uma expressão normal, então você pode usar o comando \bm do pacote bm. Note que \bm também funciona com símbolos como = e letras Gregas. (Note que \mathbf não tem efeito em \pi no exemplo acima.)

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{bm}

\begin{document}

$(x+\mathbf{y})(x-\mathbf{y})=x^{2}-{\mathbf{y}}^{2}$

$(x+\bm{y})(x-\bm{y}) \bm{=} x^{2}-{\bm{y}}^{2}$

$\alpha + \bm{\alpha} < \beta + \bm{\beta}$

\end{document}

Mathtools

O pacote mathtools carrega o amsmath e adiciona muitas outras funcionalidades adicionais, como variantes dos ambientes de matriz do amsmath que permitem escolher o alinhamento das colunas:

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}

\[
\begin{pmatrix*}[r]
  10&11\\
   1&2\\
  -5&-6
\end{pmatrix*}
\]

\end{document}

Unicode Math

Como será visto na lição 14, há outros interpretadores TeX que usam fontes OpenType. Por padrão, esses interpretadores ainda vão usar as fontes matemáticas clássicas do TeX, mas você pode usar o pacote unicode-math para usar fontes matemáticas OpenType. Os detalhes desse pacote vão além deste curso, então sugerimos consultar a documentação do pacote. Ainda assim, aqui vai um pequeno exemplo:

% !TEX lualatex
\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{unicode-math}
\setmainfont{TeX Gyre Pagella}
\setmathfont{TeX Gyre Pagella Math}

\begin{document}

Um dois três
\[
\log \alpha + \log \beta = \log(\alpha\beta)
\]

Símbolos alfanuméricos Unicode
\[A + \symfrak{A}+\symbf{A}+ \symcal{A} + \symscr{A}+ \symbb{A}\]

\end{document}

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