¿Problema de alineación?

Question

Estoy intentando alinear los 2 signos igual y el signo menos al principio de cada línea del siguiente código, pero no importa lo que haga, no funcionará.

$C_{n}$  = $ \dfrac{1}{4\pi{i}} $ $ \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{ix({1-n})}\ dx $ $ - \dfrac{1}{4\pi{i}} $ $ \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{{-ix}({1+n})}\ dx $ 

\bigskip $  = \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n-1)x}}{n-1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac{2xie^{-i(n-1)x}}{n-1} \ dx \Bigg] $  

\bigskip $  - \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n+1)x}}{n+1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac {2xie^{-i(n+1)x}} {n+1} \ dx \Bigg] $

Answer 1

Probablemente haya mejores formas de hacerlo, reestructurando completamente su respuesta en términos de alignentorno (ver más abajo), pero esta respuesta tiene el menor "impacto" en su intento original. En esencia, agrego una \phantomal comienzo de la segunda y tercera línea.

\documentclass{letter}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
$C_{n}$  = $ \dfrac{1}{4\pi{i}} $ $ \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{ix({1-n})}\ dx $ $ - \dfrac{1}{4\pi{i}} $ $ \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{{-ix}({1+n})}\ dx $ 

\bigskip $\phantom{C_{n}}  = \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n-1)x}}{n-1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac{2xie^{-i(n-1)x}}{n-1} \ dx \Bigg] $  

\bigskip $\phantom{C_{n}}  - \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n+1)x}}{n+1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac {2xie^{-i(n+1)x}} {n+1} \ dx \Bigg] $
\end{document}

---

Aquí tienes una manera de hacerlo con align:

\documentclass{letter}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{align}
C_{n} &=  \dfrac{1}{4\pi{i}}  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{ix({1-n})}\ dx  - \dfrac{1}{4\pi{i}}  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} x^2e^{{-ix}({1+n})}\ dx 
\\[2ex]
&= \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n-1)x}}{n-1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac{2xie^{-i(n-1)x}}{n-1} \ dx \Bigg]  
\\[2ex]
&- \dfrac{1}{4\pi i}\Bigg[ \bigg[\dfrac {x^2ie^{-i(n+1)x}}{n+1} \bigg]_{-\pi}^\pi -  \displaystyle\int^\pi_{-\pi} \dfrac {2xie^{-i(n+1)x}} {n+1} \ dx \Bigg]
\end{align}
\end{document}