La ecuación grande se sale del margen, ¿quieres centrarla?

Question

tengo una ecuacion grande

\begin{document}

\begin{gather}
W = \frac{1}{2\mu_0}(\frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2 (ab/4) + \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2 (ab/4) + \Psi'^2ab(\mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4})) \notag \\[1ex]
W = \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}(\mu^2 + \sum_{m,n} [ \frac{a_{mn}^2}{4}(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2) + \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}]). \label{eq:energycart}
\end{gather}

\end{document}

En la configuración de mi documento, la primera ecuación SOLO se sale del margen esperado y, como resultado, no está centrada en el medio de la página (el lado izquierdo permanece en el margen, el lado derecho se sale). ¿Hay alguna forma de centrar la ecuación, incluso si se sale de los márgenes? No quiero dividir la ecuación en dos líneas.

Answer 1

Es posible que su instinto le indique no insertar un salto de línea en la primera ecuación. Sin embargo, las consecuencias tipográficas de no insertar un salto de línea serán graves. Por ejemplo, la primera ecuación dominará completamente a la segunda, sin ninguna razón tipográfica discernible. Además, hay una cantidad limitada de material que el ojo humano puede captar si está todo publicado en una sola línea; Es casi seguro que proporcionar un salto de línea bien elegido ayudará a que el lector comprenda lo que está tratando de decir. También usaría paréntesis grandes (usando \biggy \Big).

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\begin{align}
W &= \frac{1}{2\mu_0}\biggl[
\frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2 (ab/4) + \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2 (ab/4) \notag\\ 
&\qquad+ \Psi'^2ab\biggl(\mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4}\biggr)\biggr] \notag \\[1ex]
W &= \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}\biggl[\mu^2 + \sum_{m,n} \biggl( \frac{a_{mn}^2}{4}\Bigl(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2\Bigr) + \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}\biggr)\biggr]. \label{eq:energycart}
\end{align}
\end{document}

Answer 2

Quizás no quieras dividir la primera ecuación en dos líneas; ustedes, los lectores, lo hacen y lo agradecerán. Sin embargo, te digo cómo hacerlo, esperando que no lo hagas.

\documentclass{article}
\usepackage[pass,showframe]{geometry} % for the page frame
\usepackage{amsmath}
\usepackage{mathtools} % for \mathclap
\begin{document}
The following is good
\begin{align}
\begin{split}
W &= 
  \frac{1}{2\mu_0}\biggl(
    \frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2 \frac{ab}{4} +
    \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2 \frac{ab}{4} + {} \\
  &\qquad\qquad
    \Psi'^2ab\biggl(
      \mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4}
    \biggr)
  \biggr) 
\end{split}
\notag\\[1ex]
W &= 
  \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}\biggl(
    \mu^2 + \sum_{m,n} \biggl[
      \frac{a_{mn}^2}{4}\left(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2\right) +
      \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}
    \biggr]
  \biggr).
\label{eq:energycart}
\end{align}
On the other hand, this is really bad
\begin{gather}
\mathclap{
  W = 
  \frac{1}{2\mu_0}\biggl(
    \frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2 \frac{ab}{4} +
    \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2 \frac{ab}{4} + 
    \Psi'^2ab\biggl(
      \mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4}
    \biggr)
  \biggr) 
}
\notag\\[1ex]
W = 
  \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}\biggl(
    \mu^2 + \sum_{m,n} \biggl[
      \frac{a_{mn}^2}{4}\left(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2\right) +
      \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}
    \biggr]
  \biggr).
%\label{eq:energycart}
\end{gather}
\end{document}

Lo usé splitpara la primera ecuación, en caso de que quieras asignarle un número (lo cual deberías, en mi opinión).

Answer 3

Si absolutamente desea mantener la primera ecuación en la misma línea, reemplazarla (ab/4)con \,\frac{ab}{4}será suficiente y, en mi opinión, se verá mejor. Alternativamente, puede usar el \mathclapcomando del mathtoolspaquete con la primera línea pero solo con un gatherentorno:

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[showframe, nomarginpar]{geometry}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}

\begin{align}
W &= \frac{1}{2\mu_0}\biggl[
\frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2\,\frac{ab}{4}+ \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2\,\frac{ab}{4} + \Psi'^2ab\biggl(\mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4}\biggr)\biggr] \notag \\[1ex]
W &= \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}\biggl[\mu^2 + \sum_{m,n} \biggl( \frac{a_{mn}^2}{4}\Bigl(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2\Bigr) + \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}\biggr)\biggr]. \label{eq:energycart}
\end{align}

\begin{gather}
\notag \mathclap{W = \frac{1}{2\mu_0}\biggl[
\frac{\Psi'^2 \pi^2}{b^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 n^2(ab/4)+ \frac{\Psi'^2 \pi^2}{a^2} \sum_{m,n} a_{mn}^2 m^2(ab/4)+ \Psi'^2ab\biggl(\mu^2 + \sum_{m,n} \frac{8a_{mn} \mu^2}{\pi^2 mn} + \frac{a_{mn}^2 \mu^2}{4}\biggr)\biggr]}\\[1ex]
W = \frac{\Psi'^2 ab}{2\mu_0}\biggl[\mu^2 + \sum_{m,n} \biggl( \frac{a_{mn}^2}{4}\Bigl(\frac{m^2 \pi^2 }{a^2} + \frac{n^2 \pi^2}{b^2} + \mu^2\Bigr) + \frac{8a_{mn}\mu^2}{\pi^2 mn}\biggr)\biggr]. \label{eq:energycart}
\end{gather}

\end{document}