: 5.6 幽霊 : 5. 数式の組版 : 5.4 数式モードにおけるスペースの制御

5.5 数式を垂直方向に揃える

行列を出力するには，array環境を使用します．この環境は，tabular環境と多少似ています．行をあらためるために，\\コマンドが使われます．

$\begin{example} \begin{displaymath} \mathbf{X} = \left( \begin{array}{ccc} x_... ...\ \vdots & \vdots & \ddots \end{array} \right) \end{displaymath}\end{example}$

array環境を用いると，見えない \right区切り記号``.''を使用することによって，以下のような場合分けを表す数式を出力することができます．

$\begin{example} \begin{displaymath} y = \left\{ \begin{array}{ll} a & \textrm{... ... l & \textrm{all day long} \end{array} \right. \end{displaymath}\end{example}$

tabular環境内と同様に，array環境内でも行列の要素を区切るための線を引くことができます．

$\begin{example} \begin{displaymath} \left(\begin{array}{c\vert c} 1 & 2 \\ \hline 3 & 4 \end{array}\right) \end{displaymath}\end{example}$

一行のみの数式を出力するequation環境の代わりに，複数行にわたる数式や複数の数式を並べて出力するための環境として，eqnarray環境と eqnarray* 環境があります． eqnarray環境ではそれぞれの行に数式番号が付けられますが，eqnarray* 環境では全く番号が打ち出されません．

eqnarray環境とeqnarray*環境では， {rcl}という形式を持つ三つの項目欄からなる表と同じように入力します．ここで二番目の項目欄には等号や不等号，もしくはそれ以外の関係演算子などの記号を入力することになります． \\コマンドで改行を行います．

$\begin{example} \begin{eqnarray} f(x) & = & \cos x \\ f'(x) & = & -\sin x \\ \int_{0}^{x} f(y)dy & = & \sin x \end{eqnarray}\end{example}$

ここで，等号の左右のスペースがかなり大きくなっているのに注意して下さい．このスペースは，次の例に示すように\setlength\arraycolsep{2pt}を指定することによって狭くすることができます．

長い数式は，適切な箇所で自動的には分割が行われないので，改行位置とインデントの量を執筆者が指定しなければなりません．以下に示すような二つの方法が，長い数式を出力するためによく利用されます．

$\begin{example} {\setlength\arraycolsep{2pt} \begin{eqnarray} \sin x & = & x -... ...} \nonumber\\ & & {}-\frac{x^{7}}{7!}+{}\cdots \end{eqnarray}} \end{example}$

$\begin{example} \begin{eqnarray} \lefteqn{ \cos x = 1 -\frac{x^{2}}{2!} +{} } ... ... & & {}+\frac{x^{4}}{4!} -\frac{x^{6}}{6!}+{}\cdots \end{eqnarray}\end{example}$

\nonumberコマンドは，eqnarray環境中で数式に番号を付けないようにL^ATEXに指示するコマンドです．

これらの方法で複数行にもわたる数式を見栄えよく揃えることは難しいため，amsmathパッケージではもっと強力な別のコマンドが用意されています（split環境， align環境参照）．

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Hiroyuki Ohsaki (oosaki@ics.es.osaka-u.ac.jp)