استخدم بيئة alignat* في amsmath لمحاذاة علامات المساواة ووضع الشروح في عمود منفصل بجانب كل خطوة. يوضح هذا الدليل مستنداً كاملاً للتحرير على جهاز Mac، ثم يشرح كيفية تغيير الترقيم، التباعد، والشروح الأطول.

ابدأ باستدلال مشروح كامل

تحتاج إلى تثبيت LaTeX يعمل ومحرر يحفظ ملفات .tex كنص عادي. بالنسبة لـ macNOS، يشير مشروع LaTeX إلى MacTeX، الذي يتضمن نظام TeX ومحررات. إذا كنت تقوم بتجميع مستندات LaTeX بنجاح بالفعل، فاستخدم إعدادك الحالي. الحصول على LaTeX

أنشئ ملفاً باسم derivation.tex والصق المستند الكامل التالي. يستخدم المثال عناصر مجردة لحلقة: الضرب يوزع على الجمع، الجمع تجميعي، والضرب لا يلزم أن يكون تبديلياً.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

Let $a,b,c,d$ be elements of a ring.
\begin{alignat*}{2}
  a(b+c)+ad
    &= (ab+ac)+ad
    &\qquad& \text{distributivity} \\
    &= ab+(ac+ad)
    && \text{associativity of addition} \\
    &= ab+a(c+d)
    && \text{distributivity}
\end{alignat*}

\end{document}

قم بتجميع الملف باستخدام سير عمل محول LaTeX-to-PDF في محرر. في العرض الناتج، يجب أن تشترك علامات المساواة الثلاث في موضع عمودي واحد، ويجب أن تشترك الشروح الثلاث في موضع آخر. يتم حذف التعبير الأصلي في الجانب الأيمن عمداً في السطرين الثاني والثالث.

يوضح دليل مستخدم amsmath صراحة الشروح السطرية ومتغير alignat مع فجوة مضبوطة. تحمّل الحزمة أيضاً amstext، الذي يوفر \text للكلمات داخل الرياضيات. دليل المستخدم لحزمة amsmath، §3.6، CTAN: amsmath

تم فحص هذه الأمثلة مقابل التوثيق ولكن لم يتم تجميعها هنا لأن هذه البيئة لا تحتوي على ملف تنفيذي LaTeX.

كيف تنشئ علامات المحاذاة عمود الشرح؟

اقرأ كل صف كخلايا أربع: تعبير الجانب الأيمن، العلاقة وتعبير الجانب الأيمن، خلية تباعد، والشرح. يحدد المعامل {2} زوجين من أعمدة محاذاة لليمين وأعمدة محاذاة لليسار. ضع أول & قبل علامة المساواة. دليل المستخدم لحزمة amsmath، §§3.1 و 3.6

إليك الصف الأول كقطعة موسومة من المستند الكامل:

  a(b+c)+ad       % cell 1: original expression
    &= (ab+ac)+ad % cell 2: relation and next expression
    &\qquad      % cell 3: explicit gap
    & \text{distributivity} % cell 4: explanation

تبدأ أسطر الاستمرار بـ &= لأن خليتها الأولى فارغة. يترك && بعد الجبر خلية التباعد فارغة وينتقل إلى خلية الشرح. لا تزال جميع الصفوف الثلاث تتبع نفس بنية الخلايا الأربع.

في هذا المثال، يحدد \qquad في الصف الأول الفجوة لعمود التباعد المشترك. وبالتالي تصطف الشروح حتى لو كانت تعبيرات الجبر بأطوال مختلفة. هذا أيضاً سبب عدم ضرورة إضافة مسافات في النص المصدري: تحدد بنية الأعمدة التخطيط.

فكر في قطعة بديلة:

  &= ab+(ac+ad) \qquad \text{associativity of addition}

هنا يبقى الشرح في خلية التعبير. يتبع موقعه عرض ذلك التعبير المعين، لذا لا ينشئ عمود شرح مشترك. استخدم هذا الترتيب فقط عندما يكون مظهر النص التابع هذا هو ما تريده.

لاستدلالك الخاص، استبدل الجبر أولاً مع الحفاظ على كل علامة محاذاة. ثم استبدل الكلمات الشارحة. غيّر الفجوة في الأخير، بعد التحقق من ملف PDF الناتج. يجعل هذا التسلسل من السهل تحديد ما إذا كانت المشكلة تأتي من الرياضيات، أو بنية الأعمدة، أو العرض المتاح.

أي بيئة يجب أن تختار؟

اختر التخطيط وفقاً للترقيم والتباعد اللذين تحتاجه. يجمع دليل القرار التالي بين فروق البيئة الموثقة والتوصيات العملية لهذه المهمة. دليل المستخدم لحزمة amsmath، §§3.6–3.7

النتيجة المقصودة البيئة الحزمة
خطوات وشروح محاذاة، مع تباعد تلقائي بين أزواج الأعمدة align أو align* amsmath
تحكم صريح في الفجوة قبل الشروح alignat أو alignat* amsmath
رقم معادلة واحد للاستدلال المشروح كاملاً equation يحتوي على alignedat amsmath
محاذاة داخلية مدمجة باستخدام تباعد أزواج تلقائي aligned داخل بيئة رياضية amsmath
مقطع نثري قصير بين الخطوات \shortintertext داخل محاذاة مناسبة mathtools

للمثال الافتتاحي، alignat* خيار بداية مفيد لأن الفجوة مرئية في المصدر والعرض لا يحتاج أرقاماً. استخدم align* عندما تفضل تباعدها التلقائي؛ احذف {2} عند إجراء هذا التغيير. توثق التنفيذ الحالي هذه كبيئات منفصلة وتعرف أشكالها النجمية بشكل منفصل. حزمة amsmath، §17.6

أعطِ الاستدلال كاملاً رقماً واحداً

لمرجع واحد للحجة الكاملة، استخدم المستند الكامل التالي. يزود equation الخارجي الرقم؛ ويزود alignedat الداخلي الأعمدة.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

Let $a,b,c,d$ be elements of a ring.
\begin{equation}
\label{eq:regroup}
\begin{alignedat}{2}
  a(b+c)+ad
    &= (ab+ac)+ad
    &\qquad& \text{distributivity} \\
    &= ab+(ac+ad)
    && \text{associativity of addition} \\
    &= ab+a(c+d)
    && \text{distributivity}
\end{alignedat}
\end{equation}

The regrouping is shown in \eqref{eq:regroup}.

\end{document}

استخدم alignedat داخل هذا الغلاف. إن تعشيش بيئة alignat ذات المستوى الأعلى داخل equation هو بنية معادلة خاطئة. توثق التنفيذ كلاً من البيئة الداخلية والاسترداد من التعشيش الخاطئ. حزمة amsmath، §§17.4 و 17.6

إذا كانت الخطوات الفردية تحتاج أرقاماً بدلاً من ذلك، فاستخدم بيئة alignat غير النجمية. ضع \label منفصلاً على كل صف تريد الإشارة إليه؛ \notag يكبت رقم صف غير مرغوب فيه. دليل المستخدم لحزمة amsmath، §§3.1 و 3.11

ماذا تفعل عندما يكون الشرح طويلاً جداً؟

احتفظ بالعمود الجانبي لأسباب موجزة مثل "التوزيعية" أو "التعريف". عندما يصبح السبب جملة، فإن خياراً تحريرياً مفيداً هو نقله بين الخطوات. هذا يعطي الشرح مساحة ويبقي الجبر سهل المسح.

تحمّل حزمة mathtools amsmath وتوفر \shortintertext، الذي يقاطع محاذاة مع تباعد عمودي أقل من \intertext. كلاهما يحافظ على المحاذاة عبر المقاطعة النثرية. حزمة mathtools، §§2 و 3.5

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}

Let $a,b,c,d$ be elements of a ring.
\begin{align*}
  a(b+c)+ad &= (ab+ac)+ad \\
  \shortintertext{Regroup the sum before factoring the last two terms.}
            &= ab+(ac+ad) \\
            &= ab+a(c+d)
\end{align*}

\end{document}

يغير هذا البديل العرض عمداً: جملة واحدة تشرح الانتقال بين الصفوف، بينما تظل محاذاة علامة المساواة المشتركة. لمقاطعة نثرية أكبر، يتوفر \intertext عبر amsmath؛ الأمر المدمج الموضح أعلاه يتطلب mathtools. حزمة mathtools، §3.5

كيف يمكنك تشخيص نتيجة غير محاذية؟

قارن مستندك بأصغر مثال كامل قبل إجراء تعديلات التباعد. تستهدف الفحوصات التالية البنية المستخدمة هنا؛ توثق التنفيذ أخطاء عدد الأعمدة والتعشيش الخاطئ. حزمة amsmath، §17

  1. احسب الفواصل. كل صف جبر في المثال الافتتاحي يحتوي على ثلاث علامات & ويستخدم {2}.
  2. تحقق من خلية الشرح. احتفظ بـ && في أسطر الاستمرار حتى يبقى الشرح في الخلية الرابعة.
  3. تحقق من نهايات الصفوف. احتفظ بـ \\ بين الخطوات، كما هو موضح في الأمثلة الكاملة.
  4. تحقق من الغلاف. استخدم alignat* مستقلاً، أو استخدم alignedat داخل equation.
  5. راجع أطول صف. إذا كان يزحم الصفحة، جرب شرحاً أقصر أو انقل الجملة بين الخطوات قبل تقليل الفجوة.

تعامل مع الجبر المعروض وشرحه كتخطيط واحد. ابدأ بنموذج الخلايا الأربع، اختر الترقيم وفقاً لكيفية إشارة القراء للاستدلال، واحتفظ بالعمود الجانبي لأسباب موجزة. يمكن للشرح الأطول بعد ذلك الانتقال بين الخطوات دون إخفاء التسلسل الرياضي.

المصادر