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Zu lange Gleichung in die Mitte verschieben und die Textbreite in LaTeX erweitern?

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Zu lange Gleichung in die Mitte verschieben und die Textbreite in LaTeX erweitern?

Ich erstelle eine Formel, die zu lang ist, sodass sie nicht zentriert angezeigt wird. Ich hoffe, sie in die Mitte zu verschieben und die Textbreite nur für diese Formel zu erweitern, sodass die Textbreite nach dieser Formel wieder auf die Standardbreite zurückkehrt.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
\centering
\begin{align}
      \label{eq:MgSO4}
     \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\frac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaSO4}
      \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\frac{10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaMg(CO3)2}
      \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\frac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}   
   \end{align}
\end{document}

Bildbeschreibung hier eingeben Da der Nenner in zwei Teile aufgeteilt wurde, gibt es eine Möglichkeit, dem Nenner Hintergrundinformationen hinzuzufügen, damit der Leser weiß, dass diese beiden Teile zusammen gelesen werden sollten?

Antwort1

Stilistisch gesehen natürlich ein kleiner Hack, aber das hier funktioniert:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
%\UseTblrLibrary{booktabs, siunitx}  % throws an error
\usepackage{chngpage}
\begin{document}
%\centering  % why is this here?
\begin{adjustwidth}{-2.5cm}{-2.5cm}  
\begin{align}
      \label{eq:MgSO4}
     \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\frac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaSO4}
      \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\frac{10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaMg(CO3)2}
      \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\frac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}   
   \end{align}
\end{adjustwidth}
\end{document}

Dies verwendet ein Paket chngpagemit der adjustwidthUmgebung.

Antwort2

Eine mögliche Lösung, die die Beladung kombiniert geometry, um mehr Margen zu haben, die fleqnUmwelt und die mittelgroßen Fraktionen aus nccmath, und \mathrlapaus mathtools:

    \documentclass{article}
    \usepackage{amsmath}
    \usepackage[version=4]{mhchem}
    \usepackage{nccmath, mathtools}
    \usepackage[showframe]{geometry}

    \begin{document}

    \begin{fleqn}
    \begin{align}
          \label{eq:MgSO4}
         \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}\\
          \label{eq:CaSO4}
          \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}\\
          \label{eq:CaMg(CO3)2}
          \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}
       \end{align}
    \end{fleqn}

    \end{document}

Bildbeschreibung hier eingeben

Antwort3

Das Erhöhen der Breite des Textblocks kann etwas helfen. Ich denke jedoch, dass es besser ist, sich auf die Identifizierung gemeinsamer „Blöcke“ oder „Brocken“ in den Zähler- und Nennertermen der drei Gleichungen zu konzentrieren. Beispielsweise kann man nicht nur feststellen, dass alle drei Nenner gleich sind, sondern dass der Zähler des Bruchs in der zweiten Gleichung in allen drei großen Nennern vorkommt. Daher könnte die rechte Seite der zweiten Gleichung als geschrieben werden \frac{U}{U+V}. Nach einigem weiteren Sammeln gemeinsamer Terme kommt man zu folgendem Ergebnis:

Bildbeschreibung hier eingeben

\documentclass{article}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
\DeclareMathOperator{\ten}{ten}
\newcommand\pH{\mathrm{pH}}
\begin{document}
\noindent
Put $\ten(x)\equiv 10^{x}$. Then
\begin{align}
( \ce{MgSO4})    &= A/D \label{eq:MgSO4} \\
(\ce{CaSO4})     &= B/D \label{eq:CaSO4} \\
(\ce{CaMg(CO3)2})&= C/D \label{eq:CaMg(CO3)2}
\end{align}
where
\begin{align*}
A&=\ten(\pH+H+N) \\
B&=\ten(G+H+J+K+L) \\
C&=\ten(2\pH+M) \\
D&=B + \ten(\pH+M) [\ten(\pH)+\ten(H+L)] \\
\shortintertext{and}
G&= \frac{16393 t^2}{25000 (20t+5463)} \\[\jot]
H&= \frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20t+5463)} \\[\jot]
J&= \frac{89554959 t}{500000 (20t+5463)} \\[\jot]
K&= \frac{340471}{5 (20t+5463)} \\[\jot]
L&= \frac{477}{2000000} \\[\jot]
M&= \frac{58880041}{10000000} \\[\jot]
N&= \frac{29441213}{5000000} \,.
\end{align*}
\end{document}

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