Reunir ecuaciones dentro de una matriz

Reunir ecuaciones dentro de una matriz

Quiero tener las soluciones de algunos ejercicios en una tabla. Logré hacerlo simplemente usando dos matrices (y dividiendo las ecuaciones) con el siguiente código:

\documentclass{article}
\usepackage{amssymb,amsmath}

\begin{document}
\noindent \textbf{1.3 (4)}
$$\begin{array}{cccccc}
\textbf{(a)} & 13\equiv b \pmod{8} & \textbf{(b)} & 52\equiv b\pmod{9} & \textbf{(c)} & -8\equiv b\pmod{10}\\
& 13=8\cdot 1 +5 & & 52=9\cdot 5 +7 & & -8=10\cdot (-1) +2\\
& \therefore 13\bmod 8= 5 & & \therefore 52\bmod 9= 7 & & \therefore -8\bmod 10= 2 \\
& \therefore \text{ s{\"a}tt } b=5 & & \therefore \text{ s{\"a}tt } b=7 & & \therefore \text{ s{\"a}tt } b=7\\
\end{array}$$
$$\begin{array}{ccccccc}
\textbf{(d)} & 14\equiv b\pmod{14} & \textbf{(e)} & 8\equiv b\pmod{12} & \textbf{(f)} & -23\equiv b\pmod{11}\\
 & 14=14\cdot 1 +0 & & 8=12\cdot 0 +8 & & -23=11\cdot (-3) +10\\
 & \therefore 14\bmod 14= 0 & & \therefore 8\bmod 12= 8 & & \therefore -23\bmod 11= 10\\
 &\therefore \text{ s{\"a}tt } b=0 & & \therefore \text{ s{\"a}tt } b=8 & & \therefore \text{ s{\"a}tt } b=10\\
\end{array}$$
\end{document}

Pero me gustaría saber si es posible hacerlo incorporando ecuaciones reunidas en una matriz (ya que esto tiene más sentido para mí y puedo mantener las ecuaciones juntas en lugar de dividirlas). Probé el siguiente código pero no puedo hacerlo funcionar:

\documentclass{article}
\usepackage{amssymb,amsmath}

\begin{document}
\noindent \textbf{1.3 (4)(a)}
$$\begin{array}{ccc}
\begin{gather*}
13\equiv b \pmod{8}\\
13=8\cdot 1 +5\\
\therefore 13\bmod 8= 5\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=5\\
\end{gather*} &
\begin{gather*}
52\equiv b\pmod{9}\\
52=9\cdot 5 +7\\
\therefore 52\bmod 9= 7\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=7\\
\end{gather*} &
\begin{gather*}
-8\equiv b\pmod{10}\\
-8=10\cdot (-1) +2\\
\therefore -8\bmod 10= 2\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=7\\
\end{gather*}\\
\begin{gather*}
14\equiv b\pmod{14}\\
14=14\cdot 1 +0\\
\therefore 14\bmod 14= 0\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=0\\
\end{gather*} &
\begin{gather*}
8\equiv b\pmod{12}\\
8=12\cdot 0 +8\\
\therefore 8\bmod 12= 8\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=8\\
\end{gather*}&
\begin{gather*}
-23\equiv b\pmod{11}\\
-23=11\cdot (-3) +10\\
\therefore -23\bmod 11= 10\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=10\\
\end{gather*}
\end{array}$$
\end{document}

Respuesta1

su matriz ya está en modo matemático, por lo tanto, no puede volver a anidarla en modo matemático. Intentar:

\documentclass{article}
\usepackage{amssymb,amsmath}

\begin{document}
\noindent \textbf{1.3 (4)(a)}
\[\setlength\arraycolsep{12pt} % more space between columns
\begin{array}{ccc}
\begin{gathered}% it is designed for use inside math environment
13\equiv b \pmod{8}\\
13=8\cdot 1 +5\\
\therefore 13\bmod 8= 5\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=5\\
\end{gathered} % <---
&   \begin{gathered} % <---
    52\equiv b\pmod{9}\\
    52=9\cdot 5 +7\\
    \therefore 52\bmod 9= 7\\
    \therefore \text{ s{\"a}tt } b=7\\
    \end{gathered} % <---
    &   \begin{gathered} % <---
        -8\equiv b\pmod{10}\\
        -8=10\cdot (-1) +2\\
        \therefore -8\bmod 10= 2\\
        \therefore \text{ s{\"a}tt } b=7\\
        \end{gathered} % <---                                  \\
% second row
\begin{gathered} % <---
14\equiv b\pmod{14}\\
14=14\cdot 1 +0\\
\therefore 14\bmod 14= 0\\
\therefore \text{ s{\"a}tt } b=0\\
\end{gathered} % <---
&    \begin{gathered} % <---
     8\equiv b\pmod{12}\\
     8=12\cdot 0 +8\\
     \therefore 8\bmod 12= 8\\
     \therefore \text{ s{\"a}tt } b=8\\
     \end{gathered} % <---
     &    \begin{gathered} % <---
          -23\equiv b\pmod{11}\\
          -23=11\cdot (-3) +10\\
          \therefore -23\bmod 11= 10\\
          \therefore \text{ s{\"a}tt } b=10\\
          \end{gathered} % <---
\end{array}
\]
\end{document}

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