Om du vill hänvisa till en hel ekvationsgrupp och dess enskilda ekvationer laddar du amsmath, omsluter den numrerade visningen med subequations och placerar en gruppetikett direkt innanför omslutningen. Ge varje numrerad rad en separat etikett och hänvisa sedan till endera nivån med \eqref. amsmath User’s Guide, §3.11.

Den här guiden riktar sig till dig som redigerar ett LaTeX-dokument på en Mac och behöver hänvisningar som ”system (1)” och ”ekvation (1b)”. Exemplen använder abstrakta algebraiska uttryck och skiljer mellan miljöer som numrerar separata ekvationer och sådana som bara ordnar flera rader.

Skapa en grupphänvisning och individuella ekvationshänvisningar

Börja med en fungerande LaTeX-installation. LaTeX Project anger att MacTeX är en Mac-distribution som innehåller LaTeX, ett komplett TeX-system och dokumentredigerare. Numreringstekniken nedan kommer från paketet amsmath. Hämta LaTeX; CTAN: amsmath.

Spara följande fullständiga dokument som equation-group.tex i din LaTeX-redigerare. Det viktiga är placeringen av \label{eq:system} direkt efter \begin{subequations}, innan den inre align börjar. Paketguiden beskriver uttryckligen den här placeringen för att fånga det överordnade numret. amsmath User’s Guide, §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}

Kompilera huvudfilen två gånger så att LaTeX kan skriva och sedan läsa sin hänvisningsinformation. Kör följande kommandon i Terminal när pdflatex är tillgängligt och arbetskatalogen innehåller den sparade filen. LaTeX använder en hjälpf fil, vilket förklarar varför hänvisningar kan visas som ?? vid den första körningen. LearnLaTeX: Cross-referencing.

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

För det här fristående dokumentet är de förväntade hänvisningarna listade nedan. De är förutsägelser baserade på det dokumenterade numreringsbeteendet, inte resultat från en lokal kompilering; ingen LaTeX-kompilator fanns tillgänglig i forskningsmiljön.

Hänvisningskommando Förväntat resultat Vad det identifierar
\eqref{eq:system} (1) Hela gruppen
\eqref{eq:sum} (1a) Den första ekvationen
\eqref{eq:difference} (1b) Den andra ekvationen
\eqref{eq:combined} (1c) Den tredje ekvationen
\eqref{eq:next} (2) Ekvationen efter gruppen

Implementationen förklarar ordningsföljden: när subequations påbörjas ökas och sparas det överordnade ekvationsnumret, och därefter startas en underordnad räknare. När omslutningen avslutas återställs huvudräknaren till det överordnade värdet. Därför följs tre underekvationer under det överordnade numret (1) av den vanliga ekvationen (2). The amsmath package, §15.

Välj den miljö som passar dina hänvisningsmål

Innan du väljer layout bör du avgöra vad läsaren måste kunna hänvisa till: samlingen, varje ekvation eller ett uttryck som är uppdelat på flera rader. Den här beslutshjälpen tillämpar skillnaderna som beskrivs i paketdokumentationen. amsmath User’s Guide, §§3.2–3.7.

Läsarens behov Struktur som stöds Numreringsmål
Hänvisa till en grupp och varje justerad ekvation subequations runt align Överordnat nummer plus numrerade rader
Hänvisa till en grupp med separat centrerade ekvationer subequations runt gather Överordnat nummer plus numrerade ekvationer
Hänvisa till visningar med mellanliggande löptext En subequations runt flera numrerade visningar Överordnat nummer plus varje visning
Hänvisa till ett enda flerradigt uttryck equation som innehåller split eller aligned Ett ekvationsnummer
Visa justerade rader utan automatisk numrering align* Inga automatiska radnummer

Varför aligned inte skapar individuella underekvationer

aligned är en byggsten i en omslutande matematikmiljö. Om du använder equation med aligned får den omslutande ekvationen ett nummer; det skapar inte ett separat numrerat mål för varje rad. Om du vill kunna hänvisa till enskilda rader väljer du align inuti subequations. Guiden skiljer dessa visningsmiljöer från deras underordnade byggstenar. amsmath User’s Guide, §3.7.

Ett användbart planeringstest är att först skriva den hänvisande meningen. Om du behöver ”den andra ekvationen i system (1)” ger det första exemplet båda målen. Om du bara behöver ”härledningen i ekvation (1)” kan en enda numrerad flerradig visning räcka. Välj strukturen innan du lägger till etiketter; då blir de avsedda hänvisningsmålen tydliga.

Behåll en grupp över separata visningar

Omslutningen kan innehålla löptext mellan ekvationerna. Paketets distribuerade exempel på underekvationer visar detta, liksom grupperade visningar med olika matematikmiljöer. Avsluta omslutningen efter den sista relaterade visningen. Exempel på numrerade underekvationer.

Här är ett andra fullständigt dokument. Den första underekvationen sträcker sig över två tryckta rader men har ett enda hänvisningsmål; den andra är en separat visning efter en mening.

\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}

I det här fristående exemplet förväntas grupphänvisningen (1) och medlemshänvisningarna (1a) och (1b). Mellanraden inuti split har inget eget nummer. Spara det här exemplet i en separat fil om du vill jämföra dess numrering med det första dokumentet. De distribuerade exemplen visar också ett flerradigt uttryck med ett enda underordnat nummer. Exempel på numrerade underekvationer.

Felsök felaktiga eller olösta hänvisningar

Kontrollera vad som visar sig vara fel innan du ändrar räknare eller skriver in nummer i löptexten. Följande steg skiljer problem med uppslagning av hänvisningar från en miljö som inte motsvarar det avsedda målet.

  1. Om PDF-filen visar ??, kompilera igen. Hänvisningar läses från hjälpinformation som skapades vid en tidigare körning. Om problemet kvarstår jämför du stavningen av hänvisningsnyckeln med etiketten. LearnLaTeX: Cross-referencing.
  2. Om grupphänvisningen innehåller en bokstav, kontrollera etikettens placering. Placera den överordnade etiketten direkt efter \begin{subequations}. Placera varje underordnad etikett på sin numrerade rad före \\, eller före \end{align} för den sista raden. amsmath User’s Guide, §3.11.3.
  3. Om separata rader saknar egna nummer, kontrollera miljön. Ett block med aligned inuti equation ger ett enda överordnat hänvisningsmål. Använd strukturen i det första exemplet när varje rad behöver en egen hänvisning. amsmath User’s Guide, §3.7.
  4. Om orelaterade ekvationer får bokstavssuffix, kontrollera var omslutningen avslutas. Allt som numreras inuti omslutningen ingår i dess underordnade följd. Flytta \end{subequations} till den faktiska slutpunkten för den avsedda gruppen. Exempel på numrerade underekvationer.

Använd beskrivande nycklar som eq:system och eq:difference när du anpassar exemplen. Prefixet eq: är en namnkonvention för författaren; LaTeX använder det inte för att avgöra vilken typ av objekt etiketten identifierar. Placeringen anger sammanhanget. LearnLaTeX: Cross-referencing.

Kontrollera att hänvisningarna fungerar efter en ändring

När dokumentet har kompilerats första gången kan du prova en kontrollerad ändring: lägg till en vanlig numrerad ekvation före gruppen. Kompilera igen tills varningarna om ändrade hänvisningar upphör och granska sedan grupphänvisningen, en underordnad hänvisning och den efterföljande ekvationen. I det första exemplet bör de nu vara (2), (2b) och (3). Det här är en illustrativ kontroll baserad på paketets räknarbeteende. The amsmath package, §15.

Ändringen visar varför etiketter är användbara: de hänvisande meningarna ska fortsätta att identifiera de avsedda ekvationerna även när numreringen ändras. Behåll den överordnade etiketten vid omslutningens början, ge varje citerad underekvation ett eget numrerat mål och använd det fullständiga exemplet som ett litet jämförelsedokument när du anpassar ett större manuskript.

Källor