Para referenciar um grupo inteiro de equações e cada equação individualmente, carregue amsmath, envolva o bloco numerado em subequations e coloque um rótulo para o grupo logo dentro desse ambiente. Dê a cada linha numerada um rótulo separado e, em seguida, cite qualquer um dos níveis com \eqref. Guia do usuário do amsmath, §3.11.

Este guia é para quem edita um documento LaTeX em um Mac e precisa de referências como “sistema (1)” e “equação (1b)”. Os exemplos usam expressões algébricas abstratas e distinguem ambientes que numeram equações separadas daqueles que apenas organizam várias linhas.

Criar uma referência ao grupo e referências a cada equação

Comece com uma instalação funcional do LaTeX. O LaTeX Project identifica o MacTeX como uma distribuição para Mac que inclui LaTeX, um sistema TeX completo e editores de documentos. A técnica de numeração abaixo vem do pacote amsmath. Obtendo o LaTeX; CTAN: amsmath.

Salve o documento completo a seguir como equation-group.tex no seu editor LaTeX. O posicionamento importante é \label{eq:system}, logo após \begin{subequations} e antes do início do align interno. O guia do pacote documenta explicitamente essa posição para capturar o número pai. Guia do usuário do amsmath, §3.11.3.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

Consider the system~\eqref{eq:system}:
\begin{subequations}\label{eq:system}
\begin{align}
  a+b &= c \label{eq:sum} \\
  a-b &= d \label{eq:difference} \\
  2a  &= c+d \label{eq:combined}
\end{align}
\end{subequations}

The whole group is system~\eqref{eq:system}.
The second relation is equation~\eqref{eq:difference}.
Together, equations~\eqref{eq:sum} and~\eqref{eq:difference}
give equation~\eqref{eq:combined}.

\begin{equation}\label{eq:next}
  2b=c-d
\end{equation}

The next equation is~\eqref{eq:next}.

\end{document}

Compile o arquivo principal duas vezes para que o LaTeX possa gravar e, depois, ler as informações das referências. No Terminal, quando pdflatex estiver disponível e o diretório de trabalho contiver o arquivo salvo, execute os comandos a seguir. O uso de um arquivo auxiliar pelo LaTeX explica por que as referências podem aparecer como ?? na primeira execução. LearnLaTeX: Referências cruzadas.

pdflatex -halt-on-error equation-group.tex
pdflatex -halt-on-error equation-group.tex

Para este documento independente, as referências esperadas estão listadas abaixo. São previsões baseadas no comportamento de numeração documentado, não o resultado de uma compilação local; não havia um compilador LaTeX disponível no ambiente de pesquisa.

Comando de referência Resultado esperado O que identifica
\eqref{eq:system} (1) O grupo inteiro
\eqref{eq:sum} (1a) A primeira equação
\eqref{eq:difference} (1b) A segunda equação
\eqref{eq:combined} (1c) A terceira equação
\eqref{eq:next} (2) A equação após o grupo

A implementação explica a sequência: ao entrar em subequations, o número da equação pai é incrementado e salvo, e então começa um contador subordinado. Ao sair do ambiente, o contador principal é restaurado ao valor do pai. Consequentemente, após três equações subordinadas ao pai (1), vem a equação comum (2). O pacote amsmath, §15.

Escolher o ambiente adequado aos alvos das referências

Antes de escolher a disposição, decida o que o leitor precisa poder citar: o conjunto, cada equação ou uma expressão dividida em várias linhas. Este guia de decisão aplica as distinções da documentação do pacote. Guia do usuário do amsmath, §§3.2–3.7.

Necessidade do leitor Estrutura compatível Alvo da numeração
Citar um grupo e cada equação alinhada subequations envolvendo align Pai e linhas numeradas
Citar um grupo de equações centralizadas separadamente subequations envolvendo gather Pai e equações numeradas
Citar blocos separados por texto Um subequations envolvendo vários blocos numerados Pai e cada bloco
Citar uma expressão com várias linhas equation contendo split ou aligned Um número de equação
Mostrar linhas alinhadas sem numeração automática align* Sem números automáticos nas linhas

Por que aligned não cria subequações individuais

aligned é um componente usado dentro de um ambiente matemático envolvente. Usar equation com aligned atribui um número à equação envolvente; isso não cria um alvo numerado separado para cada linha. Para referenciar cada linha individualmente, escolha align dentro de subequations. O guia distingue esses ambientes de exibição de seus componentes subordinados. Guia do usuário do amsmath, §3.7.

Um teste útil de planejamento é redigir primeiro a frase que fará a referência. Se você precisa de “a segunda equação do sistema (1)”, o primeiro exemplo fornece os dois alvos. Se basta “a derivação na equação (1)”, um único bloco multilinha numerado pode ser suficiente. Escolha a estrutura antes de adicionar os rótulos; assim, os alvos das referências ficam explícitos.

Manter um grupo em blocos separados

O ambiente envolvente pode incluir texto entre as equações. Os exemplos de subequações distribuídos com o pacote demonstram isso, além de blocos agrupados que usam diferentes ambientes matemáticos. Feche o ambiente depois do último bloco relacionado. Exemplos de equações com numeração subordinada.

Veja um segundo documento completo. A primeira subequação ocupa duas linhas impressas, mas tem um único alvo de referência; a segunda é um bloco separado, após uma frase.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{subequations}\label{eq:identities}
\begin{equation}\label{eq:expansion}
\begin{split}
  (a+b)^2 &= a^2+2ab+b^2 \\
          &= (a-b)^2+4ab
\end{split}
\end{equation}

A related identity is
\begin{equation}\label{eq:product}
  (a+b)(a-b)=a^2-b^2.
\end{equation}
\end{subequations}

The group is~\eqref{eq:identities}.
Its members are~\eqref{eq:expansion} and~\eqref{eq:product}.

\end{document}

Neste exemplo independente, espere a referência ao grupo (1) e as referências aos membros (1a) e (1b). A linha intermediária dentro de split não tem número próprio. Salve este exemplo em um arquivo separado se quiser comparar a numeração com a do primeiro documento. Os exemplos distribuídos também mostram uma expressão multilinha recebendo um único número subordinado. Exemplos de equações com numeração subordinada.

Diagnosticar uma referência incorreta ou não resolvida

Verifique o sintoma antes de alterar os contadores ou inserir números manualmente no texto. A sequência a seguir separa problemas de localização de referências de incompatibilidades entre o ambiente escolhido e o alvo pretendido.

  1. Se o PDF mostrar ??, compile novamente. As referências são lidas de informações auxiliares geradas em uma execução anterior. Se o problema persistir, compare a grafia da chave da referência com a do rótulo. LearnLaTeX: Referências cruzadas.
  2. Se a referência ao grupo incluir uma letra, confira a posição do rótulo. Coloque o rótulo pai logo após \begin{subequations}. Coloque cada rótulo subordinado na linha numerada correspondente, antes de \\ ou, na última linha, antes de \end{align}. Guia do usuário do amsmath, §3.11.3.
  3. Se as linhas separadas não tiverem números próprios, confira o ambiente. Um bloco aligned dentro de equation fornece um único alvo envolvente. Use a estrutura do primeiro exemplo quando cada linha precisar de uma referência. Guia do usuário do amsmath, §3.7.
  4. Se equações sem relação entre si receberem sufixos de letras, confira o fim do ambiente envolvente. Tudo o que for numerado dentro dele participa da sequência subordinada. Mova \end{subequations} para o fim efetivo do grupo pretendido. Exemplos de equações com numeração subordinada.

Use chaves descritivas, como eq:system e eq:difference, ao adaptar os exemplos. O prefixo eq: é uma convenção de nomenclatura do autor; o LaTeX não o usa para decidir que tipo de objeto o rótulo identifica. O posicionamento fornece esse contexto. LearnLaTeX: Referências cruzadas.

Verificar se as referências continuam corretas após uma edição

Depois que o documento inicial compilar, faça uma edição controlada: insira uma equação numerada comum antes do grupo. Recompile até que os avisos sobre mudanças nas referências cessem; em seguida, confira a referência ao grupo, a referência a uma das equações subordinadas e a equação seguinte. No primeiro exemplo, agora devem aparecer (2), (2b) e (3). Esta é uma verificação ilustrativa, derivada do comportamento dos contadores do pacote. O pacote amsmath, §15.

Essa edição testa por que usar rótulos: as frases que fazem referência devem continuar identificando as equações pretendidas depois que a numeração mudar. Mantenha o rótulo pai na abertura do ambiente envolvente, dê a cada equação subordinada citada seu próprio alvo numerado e use o exemplo completo como um pequeno documento de comparação ao adaptá-lo a um manuscrito maior.

Fontes