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Warum ist \raisebox hier notwendig, um die Gleichung richtig auszurichten?

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Warum ist \raisebox hier notwendig, um die Gleichung richtig auszurichten?

Ich bin gerade über folgendes Problem gestolpert:

Ich möchte die Matrizen in der letzten Spalte so ausrichten, dass sie mit den anderen Spalten beginnt.

Allerdings benötige ich hierfür einen Offset, den ich mit dem \raisebox-Befehl realisiere. Mich wundert aber, warum das notwendig ist. Gibt es eine bessere Lösung?

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx} % Required for inserting images

\usepackage{xltabular}
\usepackage{adjustbox}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}

\begin{document}

{
\centering    
\renewcommand{\arraystretch}{2}
\begin{xltabular}{\textwidth}{ >{\centering\arraybackslash}p{1.4em} >{\arraybackslash}X >{\centering\arraybackslash}p{.7\textwidth} }
    5 & Mit dem Operationsverstärker wird ähnlich verfahren: hier wird der Ausgangsstrom I\_VCVS dem Gleichungssystem hinzugefügt. Alle Elemente der Netzliste sind damit abgearbeitet. & \raisebox{-.85\height}{$\left[\begin{matrix}
        \dfrac{1}{R1} & -\dfrac{1}{R1} & 0 & 0 & 1 & 0 \\
        -\dfrac{1}{R1} & \dfrac{1}{R1}+\dfrac{1}{R2} & -\dfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 0 \\
        0 & -\dfrac{1}{R2} & \dfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 1 \\
        0 & 0 & 0 & 0 & -1 & 0 \\
        1 & 0 & 0 & -1 & 0 & 0 \\
        0 & v & 1 & 0 & 0 & 0 \\
    \end{matrix}\right]\cdot\left[\begin{array}{@{} c @{}}
        V1 \\
        V2 \\
        V3 \\
        0 \\
        I\_V0 \\
        I\_VCVS \\
    \end{array}\right]=\left[\begin{array}{@{} c @{}}
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        U0 \\
        0 \\
    \end{array}\right]$} \\
    6 & Zum Abschluss werden die zum Masse-Potential gehörende Zeile und Spalte wegen ihrer linearen Abhängigkeit entfernt. Das Ergebnis ist gesuchte \textbf{MNA}-Gleichungssystem. Auf diese Weise stellt im Übrigen auch \textbf{SPICE} seine Netzwerkgleichungen auf & \raisebox{-.85\height}{$\left[\begin{matrix}
        \dfrac{1}{R1} & -\dfrac{1}{R1} & 0 & 1 & 0 \\
        -\dfrac{1}{R1} & \dfrac{1}{R1}+\dfrac{1}{R2} & -\dfrac{1}{R2} & 0 & 0 \\
        0 & -\dfrac{1}{R2} & \dfrac{1}{R2} & 0 & 1 \\
        1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
        0 & v & 1 & 0 & 0 \\
    \end{matrix}\right]\cdot\left[\begin{array}{@{} c @{}}
        V1 \\
        V2 \\
        V3 \\
        I\_V0 \\
        I\_VCVS \\
    \end{array}\right]=\left[\begin{array}{@{} c @{}}
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        U0 \\
        0 \\
    \end{array}\right]$} \\
\end{xltabular}
}


\end{document}

Antwort1

adjustboxSie können mit der Option verwenden valign=t, sodass Sie nicht raten müssen.

Ich habe verschiedene weitere Korrekturen vorgenommen: zum Beispiel bmatrixanstelle von so vielen \left[und \right]; auch \tfracanstelle von \dfrac. Dies trägt dazu bei, die Matrizen auf einer lesbaren Größe zu halten, ohne zu viel Platz zwischen den Zeilen.

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{newtxtext,newtxmath} % Times font

\usepackage{graphicx} % Required for inserting images
\usepackage{xltabular}
\usepackage{adjustbox}
\usepackage{amsmath}
%\usepackage{amssymb} % not with newtx

\begin{document}

\begingroup\small
\begin{xltabular}{\textwidth}{
  @{}
  c
  X
  >{\centering\arraybackslash\renewcommand{\arraystretch}{1.3}}p{.7\textwidth}
  @{}
}
5 & Mit dem Operationsverstärker wird ähnlich verfahren: hier wird der
    Ausgangsstrom I\_VCVS dem Gleichungssystem hinzugefügt. Alle Elemente 
    der Netzliste sind damit abgearbeitet. &
    \begin{adjustbox}{valign=t}$
      \begin{bmatrix}
        \tfrac{1}{R1} & -\tfrac{1}{R1} & 0 & 0 & 1 & 0 \\
        -\tfrac{1}{R1} & \tfrac{1}{R1}+\tfrac{1}{R2} & -\tfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 0 \\
        0 & -\tfrac{1}{R2} & \tfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 1 \\
        0 & 0 & 0 & 0 & -1 & 0 \\
        1 & 0 & 0 & -1 & 0 & 0 \\
        0 & v & 1 & 0 & 0 & 0 \\
      \end{bmatrix}
      \cdot
      \begin{bmatrix}
        V1 \\
        V2 \\
        V3 \\
        0 \\
        I\_V0 \\
        I\_VCVS \\
      \end{bmatrix}
      =
      \begin{bmatrix}
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        U0 \\
        0 \\
      \end{bmatrix}
      $\end{adjustbox} \\
6 & Zum Abschluss werden die zum Masse-Potential gehörende Zeile und Spalte
    wegen ihrer linearen Abhängigkeit entfernt. Das Ergebnis ist gesuchte
    \textbf{MNA}-Gleichungssystem. Auf diese Weise stellt im Übrigen auch
    \textbf{SPICE} seine Netzwerkgleichungen auf &
    \begin{adjustbox}{valign=t}$
    \begin{bmatrix}
      \tfrac{1}{R1} & -\tfrac{1}{R1} & 0 & 1 & 0 \\
      -\tfrac{1}{R1} & \tfrac{1}{R1}+\tfrac{1}{R2} & -\tfrac{1}{R2} & 0 & 0 \\
      0 & -\tfrac{1}{R2} & \tfrac{1}{R2} & 0 & 1 \\
      1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
      0 & v & 1 & 0 & 0 \\
    \end{bmatrix}
    \cdot
    \begin{bmatrix}
      V1 \\
      V2 \\
      V3 \\
      I\_V0 \\
      I\_VCVS \\
    \end{bmatrix}
    =
    \begin{bmatrix}
      0 \\
      0 \\
      0 \\
      U0 \\
      0 \\
    \end{bmatrix}
    $\end{adjustbox} \\
\end{xltabular}
\endgroup

\end{document}

Bildbeschreibung hier eingeben

Ich glaube jedoch nicht, dass dies eine gute Möglichkeit ist, Ihre Ideen darzustellen: Das Lesen einer schmalen Spalte ist schwierig.

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{newtxtext,newtxmath} % Times font
\usepackage{amsmath}
%\usepackage{amssymb} % not with newtx

\begin{document}

\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{4}% just to get 5 and 6 as in your example

\item Mit dem Operationsverstärker wird ähnlich verfahren: hier wird der
      Ausgangsstrom I\_VCVS dem Gleichungssystem hinzugefügt. Alle Elemente 
      der Netzliste sind damit abgearbeitet.
      \[
      \begin{bmatrix}
        \tfrac{1}{R1} & -\tfrac{1}{R1} & 0 & 0 & 1 & 0 \\
        -\tfrac{1}{R1} & \tfrac{1}{R1}+\tfrac{1}{R2} & -\tfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 0 \\
        0 & -\tfrac{1}{R2} & \tfrac{1}{R2} & 0 & 0 & 1 \\
        0 & 0 & 0 & 0 & -1 & 0 \\
        1 & 0 & 0 & -1 & 0 & 0 \\
        0 & v & 1 & 0 & 0 & 0 \\
      \end{bmatrix}
      \cdot
      \begin{bmatrix}
        V1 \\
        V2 \\
        V3 \\
        0 \\
        I\_V0 \\
        I\_VCVS \\
      \end{bmatrix}
      =
      \begin{bmatrix}
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        U0 \\
        0 \\
      \end{bmatrix}
      \]
\item Zum Abschluss werden die zum Masse-Potential gehörende Zeile und Spalte
      wegen ihrer linearen Abhängigkeit entfernt. Das Ergebnis ist gesuchte
      \textbf{MNA}-Gleichungssystem. Auf diese Weise stellt im Übrigen auch
      \textbf{SPICE} seine Netzwerkgleichungen auf
      \[
      \begin{bmatrix}
        \tfrac{1}{R1} & -\tfrac{1}{R1} & 0 & 1 & 0 \\
        -\tfrac{1}{R1} & \tfrac{1}{R1}+\tfrac{1}{R2} & -\tfrac{1}{R2} & 0 & 0 \\
        0 & -\tfrac{1}{R2} & \tfrac{1}{R2} & 0 & 1 \\
        1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
        0 & v & 1 & 0 & 0 \\
      \end{bmatrix}
      \cdot
      \begin{bmatrix}
        V1 \\
        V2 \\
        V3 \\
        I\_V0 \\
        I\_VCVS \\
      \end{bmatrix}
      =
      \begin{bmatrix}
        0 \\
        0 \\
        0 \\
        U0 \\
        0 \\
      \end{bmatrix}
      \]
\end{enumerate}

\end{document}

Bildbeschreibung hier eingeben

Antwort2

Selbst wenn Sie Ihren Code gewissenhaft entrümpeln und rationalisieren, ist es nicht einfach, die xltabularUmgebung tatsächlich an die Breite des Textblocks anzupassen.

Bildbeschreibung hier eingeben

Gibt es eine bessere Lösung?

Ihre Leser werden es mit Sicherheit zu schätzen wissen, wenn Sie das Layout weniger überladen gestalten, z. B. durch die Umstellung auf eine Aufzählungsliste.

Bildbeschreibung hier eingeben

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx} 
\usepackage{xltabular}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\renewcommand{\arraystretch}{1.5} % '2.0' is much too profligate

% new:
\usepackage{enumitem}
\usepackage{ragged2e} % for '\Centering' and '\RaggedRight' macros
\usepackage[ngerman]{babel}

\begin{document}

%% Layout #1: 'xltabular'
\begingroup
\setlength\arraycolsep{3pt} % default: 5pt
\setlength\tabcolsep{2pt} % default: 6pt
\noindent  
\begin{xltabular}{\textwidth}{@{} 
   l 
   >{\RaggedRight}X 
   >{\Centering}p{0.7\textwidth} 
   @{}}
5 & 
Mit dem Operationsverstärker wird ähnlich verfahren: hier wird der Ausgangsstrom I\_VCVS dem Gleichungssystem hinzugefügt. Alle Elemente der Netzliste sind damit abgearbeitet. & 
\raisebox{-.85\height}{%
$\begin{bmatrix}
    \frac{1}{R1} & -\frac{1}{R1} & 0 & 0 & 1 & 0 \\
    -\frac{1}{R1} & \frac{1}{R1}+\frac{1}{R2} & -\frac{1}{R2} & 0 & 0 & 0 \\
    0 & -\frac{1}{R2} & \frac{1}{R2} & 0 & 0 & 1 \\
    0 & 0 & 0 &  0 & -1 & 0 \\
    1 & 0 & 0 & -1 &  0 & 0 \\
    0 & v & 1 &  0 &  0 & 0 \\
 \end{bmatrix}%\cdot
 \begin{bmatrix}
    V1 \\
    V2 \\
    V3 \\
    0 \\
    I\_V0 \\
    I\_VCVS \\
 \end{bmatrix}=
 \begin{bmatrix}
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    U0 \\
    0 \\
 \end{bmatrix}$} 
\\
6 & 
Zum Abschluss werden die zum Masse-Potential gehörende Zeile und Spalte wegen ihrer linearen Abhängigkeit entfernt. Das Ergebnis ist gesuchte \textbf{MNA}-Gleichungssystem. Auf diese Weise stellt im Übrigen auch \textbf{SPICE} seine Netzwerkgleichungen auf & 
\raisebox{-.85\height}{%
$\begin{bmatrix}
    \frac{1}{R1} & -\frac{1}{R1} & 0 & 1 & 0 \\
    -\frac{1}{R1} & \frac{1}{R1}+\frac{1}{R2} & -\frac{1}{R2} & 0 & 0 \\
    0 & -\frac{1}{R2} & \frac{1}{R2} & 0 & 1 \\
    1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
    0 & v & 1 & 0 & 0 \\
 \end{bmatrix}%\cdot
 \begin{bmatrix}
    V1 \\
    V2 \\
    V3 \\
    I\_V0 \\
    I\_VCVS \\
 \end{bmatrix}=
 \begin{bmatrix}
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    U0 \\
    0 \\
 \end{bmatrix}$}
\end{xltabular}

\endgroup

\clearpage

%% Layout #2: use an enumerated list
\begin{enumerate}[start=5,left=0pt,label=\arabic*]
\item Mit dem Operationsverstärker wird ähnlich verfahren: hier wird der Ausgangsstrom I\_VCVS dem Gleichungssystem hinzugefügt. Alle Elemente der Netzliste sind damit abgearbeitet.
\[
 \begin{bmatrix}
    \frac{1}{R1} & -\frac{1}{R1} & 0 & 0 & 1 & 0 \\
    -\frac{1}{R1} & \frac{1}{R1}+\frac{1}{R2} & -\frac{1}{R2} & 0 & 0 & 0 \\
    0 & -\frac{1}{R2} & \frac{1}{R2} & 0 & 0 & 1 \\
    0 & 0 & 0 &  0 & -1 & 0 \\
    1 & 0 & 0 & -1 &  0 & 0 \\
    0 & v & 1 &  0 &  0 & 0 \\
 \end{bmatrix}%\cdot
 \begin{bmatrix}
    V1 \\
    V2 \\
    V3 \\
    0 \\
    I\_V0 \\
    I\_VCVS \\
 \end{bmatrix}=
 \begin{bmatrix}
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    U0 \\
    0 \\
 \end{bmatrix}
\]
\item Zum Abschluss werden die zum Masse-Potential gehörende Zeile und Spalte wegen ihrer linearen Abhängigkeit entfernt. Das Ergebnis ist gesuchte \textbf{MNA}-Gleichungssystem. Auf diese Weise stellt im Übrigen auch \textbf{SPICE} seine Netzwerkgleichungen auf.
\[
 \begin{bmatrix}
    \frac{1}{R1} & -\frac{1}{R1} & 0 & 1 & 0 \\
    -\frac{1}{R1} & \frac{1}{R1}+\frac{1}{R2} & -\frac{1}{R2} & 0 & 0 \\
    0 & -\frac{1}{R2} & \frac{1}{R2} & 0 & 1 \\
    1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
    0 & v & 1 & 0 & 0 \\
 \end{bmatrix}%\cdot
 \begin{bmatrix}
    V1 \\
    V2 \\
    V3 \\
    I\_V0 \\
    I\_VCVS \\
 \end{bmatrix}=
 \begin{bmatrix}
    0 \\
    0 \\
    0 \\
    U0 \\
    0 \\
 \end{bmatrix}
\]
\end{enumerate}

\end{document}

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