Beste Möglichkeit, die Größe einer Gleichung zu ändern, ohne ihr Tag und andere Werte zu beeinflussen?

Question

Manchmal muss ich bei meiner Satzarbeit die Größe einiger Gleichungen ändern, wie im Beispiel (es dient nur zu Erklärungszwecken):

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax


\end{document}

Ich würde gerne wissen, ob es eine Lösung gibt, die:

1. Beeinflusst nicht das Tag der Gleichung mit geänderter Größe wie in Gleichung (3) im Beispiel. Ich brauche es in der Standardgröße.
2. Betrifft nicht das Gleichungs-Tag in den Fußnoten. (Das passiert im Beispiel nicht, aber in einigen Lösungen, die ich ausprobiert habe.)
3. Beeinflusst nicht die baselinestretchZeile des letzten Absatzes vor der Gleichung mit geänderter Größe (wie im Beispiel)
4. Verhindert einen Seitenumbruch zwischen der Gleichung mit geänderter Größe und dem entsprechenden Absatz.
5. Funktioniert mit mehrzeilig ausgerichteten Umgebungen (align, alignat).

Bearbeiten.Die Lösung, die ich im Allgemeinen verwende, ist:

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\usepackage{mathtools}
\newtagform{normal}[\normalsize]{\normalsize (}{)}
\newtagform{footnotesize}[\footnotesize]{\footnotesize (}{)}
\usetagform{normal}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{\usetagform{footnotesize}Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
\par\vskip -\baselineskip
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax    

\end{document}

Aber es verhindert nicht den Seitenumbruch zwischen der Gleichung und dem entsprechenden Absatz. Außerdem suchte ich nach etwas Einfacherem und Schnellerem.

Anmerkung 1.Ich weiß, dass ich den Platz für die mathematischen Operatoren reduzieren kann (z. B. auf einfachere Weise \!+\!), aber ich brauche wirklich eine allgemeine Lösung, um die Größe des gesamten Inhalts der mathematischen Umgebung mit Ausnahme des Tags zu ändern.

Anmerkung 2.Korrigieren Sie gerne mein Englisch und die Fachbegriffe, wenn sie falsch oder nicht leicht verständlich sind.

Answer 1

Wenn Sie verwenden amsmath, können Sie neu definieren, \maketag@@@um die „normale“ Größe beizubehalten.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\makeatletter
\def\newmaketag{%
  \def\maketag@@@##1{\hbox{\m@th\normalfont\normalsize##1}}%
  }
\makeatother

\begin{document}
Ordinary display:
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}

Small numbered display:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}

\newmaketag
Small numbered display with redefined tag:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}
\end{document}

Dies funktioniert mit allen amsmathmehrzeiligen Anzeigeumgebungen und stellt in jeder Zeile Gleichungsnummern in voller Größe bereit.

Wenn der Text über der „verkleinerten“ Anzeige mehr als eine Zeile hat, werden die Grundlinien beeinträchtigt. Dies erfordert zusätzliche Sorgfalt, aber ich habe jetzt keine Zeit, mich damit zu befassen. Ich werde versuchen, darauf zurückzukommen.

Answer 2

Als Schriftsetzer sind Ihnen die Hände gebunden ... Außer der Verwendung kleinerer Schriftarten, wie Sie es in Ihrem MWE versuchen, fallen mir nur zwei Dinge ein, die Sie tun können: - Setzen Sie Operatoren +in geschweifte Klammern, d. h.: {+}(als Ausnahme für diese Gleichung) - Lassen Sie die Gleichung bis zum äußeren Rand auslaufen

Beide Fälle werden unten im MWE dargestellt:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage[strict]{changepage}

\usepackage{blindtext}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\pagestyle{empty}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
   {\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}
or shortly (as pointed in comments below answer)%
    \footnote{Equation
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
        }:
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
{\small\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}

\end{document}

Ich kann nicht sagen, was angemessener ist. Wahrscheinlich sollten Sie den Autor (die Autoren) fragen, ob er (sie) diese Gleichung umgeschrieben und ihm das Ergebnis dieses Tests gezeigt hat :)

Bearbeiten:zu MWE wurde ein Teil hinzugefügt, der den Kommentar von @campa unten berücksichtigt. Aus dem Bild unten geht hervor, dass die Ergebnisse dieselben sind (so musste es sein ...), aber \muskip die Gleichungen viel prägnanter geschrieben werden :).

Answer 3

Tut mir leid, der {\small\begin{equation}...}Workaround ist so falsch, wie er nur sein kann.

Hier sind einige bessere Lösungen:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{amsmath}% for text, recommended anyway
\usepackage{mathtools}% for \splitdfrac

\pagestyle{empty}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}
\flushbottom

\begin{document}
\section{Section}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text.\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
      + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
      + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
\begin{equation}
\text{\footnotesize$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\frac{
  \splitdfrac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}}
             {+ 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}}
  }{z}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\begin{split}
  \frac{1}{z}\bigl(
    & 2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}\\
    & + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}
  \bigr)
\end{split}
\end{equation}

\end{document}

Vielleicht möchten Sie das erste tun als

\begin{equation}
\text{\footnotesize\medmuskip=0mu}$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}

und Sie erhalten

Eine Alternative ist die Verwendung von nccmathund

\medmath{\frac{...}{...}}