要将带括号的 LaTeX 表达式拆分为多行，可以使用固定大小的括号，也可以为每行可见的括号配对一个不可见分隔符。若要用一对高括号包住整个块，请在括号内放置一个多行环境。

本指南将帮助你选择排版方式，并在 Mac 上编辑完整的 LaTeX 文档。以下表达式均为合成代数示例。关键区别在于你希望括号出现在哪里：紧邻首项和末项，还是沿着整个块的两侧。

应该选择哪种括号排版方式？

修改源代码前，请先参考以下选择指南。环境选项依据 amsmath 用户指南第 3.3–3.7 节和 mathtools 手册第 3.4.2 节中介绍的显示结构。

预期效果 适用结构 括号方法
左括号位于首行，右括号位于末行 包含 split 的 equation 使用匹配的固定尺寸，例如 \Bigl[ 和 \Bigr]
括号位置相同，但每行自动调整大小 包含 split 的 equation 使用 \left[ ... \right.，后接 \left. ... \right]
一对高括号包围对齐的各行 包含 aligned 的 equation 在 aligned 前放置 \left[，并在其后放置 \right]
一对高括号包围错落排列的续行 包含 multlined 的 equation 加载 mathtools；将括号放在 multlined 外面

对于较长的求和式，可以先尝试第一种方式。若希望紧凑表达式看起来像一个整体的带括号对象，可以试试第三种方式。这是关于读者应如何跟随表达式阅读的排版选择；下面的示例让你可以比较这些选择，同时不改变其代数内容。

如何使用固定尺寸的括号拆分表达式？

amsmath 指南明确建议：如果换行会打断一对 \left–\right，可以使用固定尺寸的分隔符。其尺寸系列包括 \bigl/\bigr、\Bigl/\Bigr、\biggl/\biggr 和 \Biggl/\Biggr。参见指南第 4.14.1 节和第 10.2 节。

下面是一个完整文档。表达式在首行打开方括号，在第二行关闭方括号，因此换行处没有可见括号。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{split}
F(x) &= \Bigl[a_0+a_1x+a_2x^2+a_3x^3 \\
     &\qquad {}+a_4x^4+a_5x^5\Bigr].
\end{split}
\end{equation}

\end{document}

在此示例中，第一个 & 将等号对齐。第二行以对应的 & 开始，后面再缩进。两个可见方括号使用相同的尺寸系列。换行前没有右括号，换行后也没有左括号。

{}+ 中的空组不会打印任何内容；它会保留续行中加号的二元运算符间距。将项移到其他行时，请保留该符号，以确保显示的表达式仍表示预期的求和式。

要调整此示例，先替换多项式项，并保留结构命令。然后检查括号大小是否适合任一行中最高的项。如果加入分数，可以考虑换用更大的一对匹配括号。应同时调整两端，不要只改左括号。

不可见分隔符如何用于换行？

一对 \left–\right 不能直接跨越行分隔符或对齐分隔符。文档中给出的解决方法是用空分隔符关闭每个片段：\right. 或 \left.。点号表示不可见分隔符，不会打印句点。参见 amsmath 指南对缺少右分隔符错误的说明。

以下完整示例使用分数来体现分隔符大小的重要性：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}
\begin{split}
G(x) &= \left[\frac{a_0+a_1x}{1+x^2}+a_2x^2\right. \\
     &\qquad \left.{}+a_3x^3+a_4x^4
       \vphantom{\frac{a_0+a_1x}{1+x^2}}\right].
\end{split}
\end{equation}

\end{document}

逐行查看括号结构。第一行有一个可见左括号和一个不可见右分隔符。第二行有一个不可见左分隔符和一个可见右括号。因此，每一行都包含一对完整的分隔符。

如何让可见括号的高度一致？

分别自动调整大小的括号可能会选用不同尺寸。指南建议使用 \vphantom，并在其中放入另一片段中最高的内容，以使括号大小一致。在此示例中，第二行会在 \vphantom 中重复该分数；分数本身不可见。参见 amsmath 第 10.2 节。

请将这个 phantom 视为排版维护的一部分。如果你用更高的内容替换首行的分数，也要相应更新 phantom。如果随着表达式修改，这种做法变得繁琐，可以改回使用匹配的固定尺寸括号，并检查它们在 PDF 中的效果。

如何用一对高括号包住所有行？

amsmath 宏包提供了 aligned，可将其用作较大表达式中的内部构件。将括号命令放在它外面。这样，换行就属于被括起来的块。关于这种内部环境用法，请参见 amsmath 第 3.7 节。

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}
H(x)=\left[
\begin{aligned}
  &a_0+a_1x+a_2x^2 \\
  &{}+a_3x^3+a_4x^4
\end{aligned}
\right].
\end{equation}

\end{document}

这里，可见括号包住了两行合起来的高度。与前面的示例相比，此处括号包围整个块，而前面的示例中每个括号都紧邻一行。如果你希望带括号的求和式被读作一个整体的堆叠部分，例如放在另一个因子旁边，可以选择这种排版方式。

什么时候应该使用 mathtools 和 multlined？

对于错落排列的块，mathtools 提供了 multlined：首行从左侧开始，末行在右侧结束。它还支持可选宽度。该宏包会自动加载 amsmath。参见 mathtools 手册第 2 节和第 3.4.2 节。

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}

\begin{equation}
J(x)=\left[
\begin{multlined}[c][0.65\linewidth]
  a_0+a_1x+a_2x^2 \\
  {}+a_3x^3+a_4x^4
\end{multlined}
\right].
\end{equation}

\end{document}

宽度 0.65\linewidth 是一个用于说明排版效果的示例值。查看自己的表达式后再进行调整，并为左侧表达式、括号和公式编号留出空间。在合理的代数边界处明确换行。

相似的名称对应不同的环境：multline 是外层的 amsmath 显示环境，而 multlined 是 mathtools 内部块。请使用 multlined 实现此处所示的嵌套。其手册还记录了嵌套在数组或矩阵变体中的限制；本例直接将它放在 equation 内。参见 mathtools 第 3.4.2 节。

如何在 Mac 上检查排版结果？

这些示例假设你已安装并配置好 LaTeX 和编辑器。TeXShop 的默认配置使用生成 PDF 的 TeX 程序，其 Help 菜单中包含 TeXShop 手册。参见开发者的 TeXShop 简介页面。

  1. 将上面任一完整文档复制到新的 TeXShop 源文件中，并保存为 brackets.tex。
  2. 使用 LaTeX 引擎进行排版。TeXShop 支持通过 Command-T 开始排版，详见其官方更改文档。
  3. 检查 PDF 中所选的括号位置、括号高度是否一致，以及续行符号是否易读。
  4. 将示例项替换为你的表达式，重新排版，并检查最宽的一行是否超出可用空间。

本文的示例已对照宏包文档进行检查；由于研究环境中没有 LaTeX 编译器，因此未实际编译。

如果编译中断，先检查是否误将可见的 \left[ 留在一行，而把它的 \right] 放在另一行。然后将环境名称和宏包行与完整示例进行比较。如果编译成功但排版显得拥挤，可以先移动换行位置，再调整括号大小。

对于大多数续行求和式，匹配的固定尺寸括号是直接明了的起点。如果需要每行分别自动调整大小，可以使用不可见分隔符；如果希望高括号包住整个堆叠块，则可以使用外层 aligned 或 multlined 块。最后，请用实际项检查 PDF，因为它们的高度和宽度会决定最终排版效果。

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