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Zeichnen von Strahlen zwischen Matrixelementen

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Zeichnen von Strahlen zwischen Matrixelementen

Ich möchte den folgenden mathematischen Ausdruck zeichnen.

Gewünschte Ausgabe

Ich habe viel mit der tabularUmgebung probiert, aber ich konnte nicht das gewünschte Ergebnis erzielen. Kann mir jemand dabei helfen?

Eine weitere Frage ist, wie man diagonale Strahlen auf folgende Weise zeichnet:

  1. In der Determinante unterX, Strahlen vonb 1Zuc 2und vonb 2Zuc 1.
  2. In der Determinante unterj, Strahlen vonc 1Zueine 2und vonc 2Zueine 1.
  3. In der Determinante unter 1 sind Strahlen voneine 1Zub 2und voneine 2Zub 1.

Antwort1

Ohne Ihre Dokumentklasse oder die geladenen Pakete zu kennen, könnte dieses (zugegebenermaßen hässliche) Beispiel den ersten Teil Ihrer Frage lösen:

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
$\frac{x}{\begin{vmatrix}b_1&c_1\\ b_2&c_2 \end{vmatrix}}=\frac{y}{\begin{vmatrix} c_1&a_1 \\ c_2&a_2 \end{vmatrix}}=\frac{1}{\begin{vmatrix} a_1&b_1\\a_2&b_2 \end{vmatrix}}$

$\displaystyle\frac{x}{\begin{vmatrix}b_1&c_1\\ b_2&c_2 \end{vmatrix}}=\frac{y}{\begin{vmatrix} c_1&a_1 \\ c_2&a_2 \end{vmatrix}}=\frac{1}{\begin{vmatrix} a_1&b_1\\a_2&b_2 \end{vmatrix}}$
\end{document}

Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin, \displaystylewas Ihnen gefallen kann oder nicht.

Antwort2

Aus Tabelle 3.6 vonDie nicht ganz so kurze Einführung in Latex Version 5.04finden Sie die beiden Symbole \nearrowund \searrow. Sie können Ihrer Determinante eine Dummy-Spalte und eine Dummy-Zeile (beide in der Mitte) hinzufügen und diese beiden Symbole in die mittlere Zelle setzen. Um sie überlappen zu lassen, habe ich einen negativen Abstand verwendet.Dies ist keine elegante Lösung, aber Sie benötigen keine zusätzlichen Pakete außer amsmath. Ich habe auch eine andere, nicht so elegante Lösung basierend auf raiseboxvonhttps://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/Boxen#raisebox

\documentclass[12pt,a5paper]{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
a\\
\(
\begin{vmatrix}
b_1 & & c_1\\
& \nearrow \hspace{-1em} \searrow &\\
b_2 & & c_2\\
\end{vmatrix}
\)
\\
%another solution
\(
\begin{vmatrix}
b_1 & & c_1\\
b_2 & & c_2\\
\end{vmatrix}
\)
\hspace{-3.2em} \raisebox{-0.3ex}\text{{$\nearrow$}}
\hspace{-1.7em} \raisebox{-0.3ex}\text{{$\searrow$}} 
\end{document}

Bildbeschreibung hier eingeben

Antwort3

Code kopiert und eingefügt vom Benutzer jfbuAntwortZuZeichnen von Strahlen zwischen Matrixelementen. Ganz schön viel, aber es vermeidet große Grafik-Engines. Jedes Mal sind zwei Kompilierungen nötig. Funktioniert mit pdflatex.

\documentclass{article}

% from https://tex.stackexchange.com/a/277474/4686 (user jfbu)
% --------------------------------START--------------------------------
% matrices
\usepackage{amsmath}

% I discovered a bad interaction of eso-pic with xetex
% which is fixed for an unknown reason to me by loading
% package geometry
\usepackage{geometry}

% transforms the page into a LaTeX picture
\usepackage{eso-pic}

% enhances original LaTeX picture
% there are other packages
% unfortunately I don't know how to draw dashed lines with pict2e
\usepackage{pict2e}

% for some color
\usepackage{color}

\makeatletter
\newbox\JayBox
\def\JayNodeCount{0}%

\def\zapspaces #1 #2{#1#2\zapspaces }

\newcommand\Node [2]{%
% make the code work also if no amsmath
    \ifcsname ifmeasuring@\endcsname
      \expandafter\@firstoftwo
    \else
      \expandafter\@secondoftwo
    \fi
    {\unless\ifmeasuring@}\iftrue
      \xdef\JayNodeCount{\the\numexpr\JayNodeCount+\@ne}%
      \ifcsname JAY@nodecoords@\romannumeral\JayNodeCount\endcsname
        \global
        \expandafter\let
        \csname JAY@nodename@\expandafter\zapspaces\detokenize{#1} \@gobble
        \expandafter\endcsname
        \csname JAY@nodecoords@\romannumeral\JayNodeCount\endcsname
      \else\typeout{========> New JAY node: run LaTeX again ! <========}%
      \fi
         \sbox\JayBox{$\m@th #2$}%
      \pdfsavepos
         \edef\JAY@temp{%
              \global
              \def\@backslashchar
                          JAY@nodecoords@\romannumeral\JayNodeCount
                  {{\noexpand\the\numexpr\pdflastxpos+\number\wd\JayBox/2}%
                   {\noexpand\the\numexpr\pdflastypos+\number\ht\JayBox/2}%
                   {\number\wd\JayBox/2}{\number\ht\JayBox/2}}%
                       }%
         \write\@mainaux\expandafter{\JAY@temp}%
    \fi
    #2%
}%

\def\JAY@north{north}
\def\JAY@south{south}
\def\JAY@west {west}
\def\JAY@east {east}
\def\JAY@northwest{northwest}
\def\JAY@northeast{northeast}
\def\JAY@southeast{southeast}
\def\JAY@southwest{southwest}


\def\JAY@setupAnode #1#2#3#4%
{%
    \def\JAY@Ax {#1}\def\JAY@Ay {#2}\def\JAY@Adx {#3}\def\JAY@Ady {#4}%
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@north\edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay+\JAY@Ady}\fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@south\edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay-\JAY@Ady}\fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@west \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax-\JAY@Adx}\fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@east \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax+\JAY@Adx}\fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@northwest
                   \edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay+\JAY@Ady}%
                   \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax-\JAY@Adx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@northeast
                   \edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay+\JAY@Ady}%
                   \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax+\JAY@Adx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@southeast
                   \edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay-\JAY@Ady}%
                   \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax+\JAY@Adx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Aspec\JAY@southwest
                   \edef\JAY@Ay {\the\numexpr\JAY@Ay-\JAY@Ady}%
                   \edef\JAY@Ax {\the\numexpr\JAY@Ax-\JAY@Adx}%
    \fi
}%

\def\JAY@setupBnode #1#2#3#4%
{%
    \def\JAY@Bx {#1}\def\JAY@By {#2}\def\JAY@Bdx {#3}\def\JAY@Bdy {#4}%
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@north\edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By+\JAY@Bdy}\fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@south\edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By-\JAY@Bdy}\fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@west \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx-\JAY@Bdx}\fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@east \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx+\JAY@Bdx}\fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@northwest
                   \edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By+\JAY@Bdy}%
                   \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx-\JAY@Bdx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@northeast
                   \edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By+\JAY@Bdy}%
                   \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx+\JAY@Bdx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@southeast
                   \edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By-\JAY@Bdy}%
                   \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx+\JAY@Bdx}%
    \fi
    \ifx\JAY@Bspec\JAY@southwest
                   \edef\JAY@By {\the\numexpr\JAY@By-\JAY@Bdy}%
                   \edef\JAY@Bx {\the\numexpr\JAY@Bx-\JAY@Bdx}%
    \fi
}%

\newcommand\NodeLine [2][]{\def\JAY@opt{#1}\JAY@NodeLine #2\JAY@NodeLine}

\def\JAY@NodeLine #1[#2]#3->#4[#5]#6\JAY@NodeLine
{%
    \edef\JAY@nodeA {\expandafter\zapspaces\detokenize{#1} \@gobble}%
    \edef\JAY@nodeB {\expandafter\zapspaces\detokenize{#4} \@gobble}%
    \let\JAY@temp\empty
    \ifcsname JAY@nodename@\JAY@nodeA\endcsname
    \ifcsname JAY@nodename@\JAY@nodeB\endcsname
       \edef\JAY@Aspec {\zapspaces #2 \@gobble}%
       \edef\JAY@Bspec {\zapspaces #5 \@gobble}%
       \expandafter\expandafter\expandafter
            \JAY@setupAnode\csname JAY@nodename@\JAY@nodeA\endcsname
       \expandafter\expandafter\expandafter
            \JAY@setupBnode\csname JAY@nodename@\JAY@nodeB\endcsname
    \edef\JAY@temp {%
     \noexpand\AddToShipoutPictureFG*{%
% THIS IS THE ONLY PLACE WHERE THE PICTURE SYNTAX IS USED
% here we use \Line from package pict2e
% The optional argument to \NodeLine contains optional commands
       {\setlength{\unitlength}{1sp}%
       \linethickness{1pt}%
       \unexpanded\expandafter{\JAY@opt}%
       \noexpand\Line (\JAY@Ax,\JAY@Ay)(\JAY@Bx,\JAY@By)%
                   }}}%
    \fi\fi
  \JAY@temp
}
\makeatother
% --------------------------------FINISH-------------------------------

\begin{document}

\Huge

\[\frac{x}
  {\begin{vmatrix}\Node{B1}{b_1}&\Node{C1}{c_1}\\
    \Node{B2}{b_2}&\Node{C2}{c_2}\end{vmatrix}}
=
  \frac{y}
  {\begin{vmatrix} 
    \Node{C1y}{c_1}&\Node{A1y}{a_1} \\
    \Node{C2y}{c_2}&\Node{A2y}{a_2} \end{vmatrix}}
=
   \frac{1}
    {\begin{vmatrix}
    a_1&b_1\\a_2&b_2 \end{vmatrix}}
\]
% No need to be inside the display, but
% make sure to issue these commands on the same page !

% TWO COMPILATIONS NEEDED AFTER ANY MODIFICATION

\NodeLine[\color{blue}]{B1[south east] -> C2[north west]}
\NodeLine[\color{red}] {C1[south west]-> B2[north east]}
% for some reason B2[east] gives more pleasing result than B2[north east]
% note that B2 alone does not work, must be B2[]

\NodeLine[\color{green}]{C1y[] -> A2y[]}
\NodeLine[\color{magenta}] {A1y[]-> C2y[]}

\end{document}

Blockquote

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