Agregar comentarios más largos a los pasos de algún cálculo.

Agregar comentarios más largos a los pasos de algún cálculo.

Considere el siguiente ejemplo:

\documentclass[11pt]{scrartcl}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{IEEEtrantools} 
\usepackage{commath}
\usepackage{lipsum}

\begin{document}
\section{Docendo discimus}
\label{sec:docendo-discimus}

\lipsum[2]
\begin{IEEEeqnarray*}{rCl}
    F_{u}(u) &=& \int_{0}^{u}\int_{0}^{y_{1}}3y_{1} \dif y_{2} \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\int_{y_{1}-u}^{y_{1}}3y_{1}\dif y_{2} \dif y_{1} \\[0.5em]
    &=& \int_{0}^{u}\left[\eval{3y_{1}y_{2}}_{0}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\left[\eval{3y_{1}y_{2}}_{y_{1}-u}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} \\[0.5em]
    &=& \int_{0}^{u}3y_{1}^{2}\dif y_{1} + \int_{u}^{1}3y_{1}u \dif y_{1}u \\[0.5em]
    &=& \left[\eval{3 \frac{1}{3}y^{3}}_{0}^{u}\right] + \left[\eval{3 \frac{1}{2}y_{1}^{2}u}_{u}^{1}\right] \\[0.5em]
    &=& u^{3} + \frac{3}{2}u - \frac{3}{2}u^{3} \\[0.5em]
    \IEEEyesnumber
    &=& \frac{1}{2}(3u - u^{3})
  \end{IEEEeqnarray*}
  \lipsum[4]
\end{document}

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ahora supongamos que quiero agregar una explicación algo detallada de lo que sucede desde la primera línea del cálculo hasta la segunda.

Sé que podría agregar fácilmente una columna de texto para terminar con esto: ingrese la descripción de la imagen aquí

Pensé que una forma de resolver este problema es etiquetar de alguna manera las líneas con comentarios con algo como (*), (**) similar al número al final, y luego hacer referencia a ellas una vez finalizado el cálculo. ¿Hay una manera de lograr esto?

Sé que podría utilizar notas a pie de página, pero no quiero eso.

Si alguien tiene alguna otra idea para resolver esto de una manera estéticamente agradable, compártala conmigo.

Respuesta1

A veces tuve problemas similares, que resolví de la siguiente manera:

\documentclass{article}
\usepackage{youngtab,young}
\usepackage{amsmath,cancel}
\newcommand{\CenterObject}[1]{\ensuremath{\vcenter{\hbox{#1}}}}
\begin{document}
\section*{Multiplying Young tableaux}
\begin{enumerate}\renewcommand{\labelenumi}{step \arabic{enumi}.}
 \item In the first tableau, label all boxes of the first row with an $a$, the
  boxes of the second row with a $b$ etc.\label{EnumYoungStep1}
  \item
   \begin{enumerate}\renewcommand{\labelenumii}{(\alph{enumii})}
    \item Sum all schemes with decreasing skyline which may be obtained by
    combining the second tableau with boxes of type $a$. Make sure that no
    column contains more than $N$ boxes and no two $a$s appear in the same
    column.\label{EnumYoungStep2}
    \item Continue in the same way with boxes of type $b$.
    \label{EnumYoungStep3}
    \item Etc.
  \end{enumerate}
  \item Drop all columns with $N$ boxes (as long as the scheme is not just such
   a column).\label{EnumYoungStep4}
  \item For each of the resulting schemes, build a string of characters by
   reading the first row from the right to the left, then the second row from
   the right to the left, and so on. If a given string contains left of an
   arbitrary character more $b$s than $a$s or more $c$s than $b$s etc., drop
   this string.\label{EnumYoungStep5}
\end{enumerate}\renewcommand{\labelenumi}{\arabic{enumi}.}

\paragraph{Example.}
Consider $\text{SU}(3)$. The gauge bosons transform in the adjoint representation. We
reduce the tensor product of the adjoint representation with itself:
\begin{eqnarray*}
 \lefteqn{
  \CenterObject{\yng(2,1)}\otimes \CenterObject{\yng(2,1)}
  ~ \xrightarrow{\mathrm{step}\:\ref{EnumYoungStep1}} ~
  \CenterObject{\young(aa,b)} \otimes \CenterObject{\yng(2,1)}} \\
  & \xrightarrow{\mathrm{step}\:\mathrm{\ref{EnumYoungStep2}}} &
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil aa,\hfil)} \oplus \CenterObject{\young(\hfil\hfil a,\hfil a)}
  \oplus \CenterObject{\young(\hfil\hfil a,\hfil,a)} \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil,\hfil a,a)}\\
  & \xrightarrow{\mathrm{step}\:\mathrm{\ref{EnumYoungStep3}}} &
  \CenterObject{
    \young(\hfil\hfil aab,\hfil)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil aa,\hfil b)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil aa,\hfil,b)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil ab,\hfil a)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil a,\hfil ab)}\\
  && {} \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil a,\hfil a,b)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil ab,\hfil,a)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil a,\hfil b,a)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil b,\hfil a,a)}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil,\hfil a,ab)}
    \\
  & \xrightarrow[\mathrm{step}\:\ref{EnumYoungStep5}]{\mathrm{step}\:\ref{EnumYoungStep4}} &
  \cancel{\CenterObject{
    \young(\hfil\hfil aab,\hfil)}}
  \oplus
  \CenterObject{\young(\hfil\hfil aa,\hfil b)}
  \oplus \dots
    \\
  & = &
  \CenterObject{
    \young(\hfil\hfil\hfil\hfil,\hfil\hfil)
    }
  \oplus
  \CenterObject{
    \young(\hfil\hfil\hfil)
    }
  \oplus
  \CenterObject{
    \young(\hfil\hfil\hfil,\hfil\hfil\hfil)}
  \oplus 2\cdot
  \CenterObject{
    \young(\hfil\hfil,\hfil)}
  \oplus
  \CenterObject{
    \young(\hfil,\hfil,\hfil)}
    \\
  & = & \boldsymbol{27} \oplus \boldsymbol{10} \oplus \overline{\boldsymbol{10}}
  \oplus 2\cdot \boldsymbol{8} \oplus \boldsymbol{1}\;.
 \end{eqnarray*}
\end{document} 

ingrese la descripción de la imagen aquí

ACTUALIZAR: Aquí hay una aplicación a su código:

\documentclass[11pt]{scrartcl}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{IEEEtrantools} 
\usepackage{commath}
\usepackage{lipsum}

\begin{document}
\section{Docendo discimus}
\label{sec:docendo-discimus}

\lipsum[2]
\begin{IEEEeqnarray*}{rCl}
    F_{u}(u) &=& \int_{0}^{u}\int_{0}^{y_{1}}3y_{1} \dif y_{2} \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\int_{y_{1}-u}^{y_{1}}3y_{1}\dif y_{2} \dif y_{1} \\[0.5em]
    &\stackrel{(\ref{step1})}{=}& \int_{0}^{u}\left[\eval{3y_{1}y_{2}}_{0}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\left[\eval{3y_{1}y_{2}}_{y_{1}-u}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} \\[0.5em]
    &\stackrel{(\ref{step2})}{=}& \int_{0}^{u}3y_{1}^{2}\dif y_{1} + \int_{u}^{1}3y_{1}u \dif y_{1}u \\[0.5em]
    &\stackrel{(\ref{step3})}{=}& \left[\eval{3 \frac{1}{3}y^{3}}_{0}^{u}\right] + \left[\eval{3 \frac{1}{2}y_{1}^{2}u}_{u}^{1}\right] \\[0.5em]
    &\stackrel{(\ref{step4})}{=}& u^{3} + \frac{3}{2}u - \frac{3}{2}u^{3} \\[0.5em]
    \IEEEyesnumber
    &\stackrel{(\ref{step5})}{=}& \frac{1}{2}(3u - u^{3})
  \end{IEEEeqnarray*}
\begin{enumerate}\renewcommand{\labelenumi}{(\arabic{enumi})}
 \item\label{step1} In the first step, we perform the $y_2$ integrals.
 \item\label{step2} In the second step, we evaluate the inner integrals.
 \item\label{step3} In the first step, we perform the $y_1$ integrals.
 \item\label{step4} \dots
 \item\label{step5} \dots
\end{enumerate}
  \lipsum[4]
\end{document}

ingrese la descripción de la imagen aquí

Supongo que eventualmente los números de tu ecuación se convertirán en (section.number); de lo contrario, recomiendo etiquetar los pasos de manera diferente.

Respuesta2

Dado que está utilizando el IEEEeqnarrayentorno, le sugiero que (a) agregue una scolumna ("texto, alineado a la izquierda"), (b) cargue el ragged2epaquete (para el \RaggedRightcomando) y (c) defina una macro de utilidad llamada \myboxcomo sigue:

\newcommand\mybox[2][4.5cm]{\parbox[t]{#1}{\RaggedRight #2}}

Este es un "envoltorio" para un archivo \parbox. Permite \parboxel ajuste automático de líneas de su argumento. Su ancho predeterminado está establecido en 4,5 cm, pero se puede anular según sea necesario escribiendo, por ejemplo, \mybox[6cm]{...}.

Dos comentarios adicionales. (i) Observe el uso de \tfrac("fracción de estilo de texto") en lugar de \frac. (ii) Creo que la legibilidad del material de evaluación integral mejora alnousando \lefty \rightpara ajustar automáticamente el tamaño de los corchetes y no usando \eval{...}. El uso de \biggl[, \biggr]y \Big\vertevita que las "vallas" se vuelvan demasiado grandes y (visualmente hablando) se apoderen de toda la fórmula.

ingrese la descripción de la imagen aquí

\documentclass[11pt]{scrartcl}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{IEEEtrantools} 
\usepackage{commath,lipsum,ragged2e}
\newcommand\mybox[2][4.5cm]{\parbox[t]{#1}{\RaggedRight #2}}

\begin{document}
\section{Docendo discimus} \label{sec:docendo-discimus}

\lipsum[2]
\begin{IEEEeqnarray*}{rCls}
F_u(u) 
    &=& \int_0^u\!\int_0^{y_1}3y_1      \dif y_2 \dif y_1 
       +\int_u^1\!\int_{y_1-u}^{y_1}3y_1\dif y_2 \dif y_1 
        &\quad\mybox{(there's now enough space for some explanatory text)}\\
    &=& \int_0^u\biggl[3y_1y_2\Big\vert_0^{y_1}      \biggr]\dif y_1 
       +\int_u^1\biggl[ y_1y_2\Big\vert_{y_1-u}^{y_1}\biggr]\dif y_1\\[1ex]
    &=& \int_0^u3y_1^2 \dif y_1 
       +\int_u^13y_1  u\dif y_1 u \\[1ex]
    &=& \biggl[3\tfrac{1}{3}y^3   \Big\vert_0^u\biggr] 
       +\biggl[3\tfrac{1}{2}y_1^2u\Big\vert_u^1\biggr] \\[1ex]
    &=& u^3 + \tfrac{3}{2}u - \tfrac{3}{2}u^3 \\[0.5ex]
    \IEEEyesnumber
    &=& \tfrac{1}{2}(3u - u^3)
  \end{IEEEeqnarray*}
  \lipsum[4]
\end{document}

Respuesta3

Aquí hay una solución basada en alignedat, fleqn(de nccmath) y el linegoalpaquete, que se usa para definir un \parbox ancho con el espacio restante en una línea. Además, para mejorar el aspecto general, cambié el tamaño de las reglas verticales de evaluación y reemplacé los coeficientes fraccionarios con fracciones de tamaño mediano:

\documentclass[11pt]{scrartcl}
\usepackage{amsmath, nccmath}
\usepackage{linegoal}
\usepackage{IEEEtrantools}
\usepackage{commath}
\usepackage{lipsum}

\begin{document}

\section{Docendo discimus}
\label{sec:docendo-discimus}

\lipsum[2]
\begin{fleqn}
\begin{equation}
\begin{alignedat}[b]{2}
    F_{u}(u) &= \int_{0}^{u}\!\!\int_{0}^{y_{1}}3y_{1} \dif y_{2} \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\!\!\int_{y_{1}-u}^{y_{1}}3y_{1}\dif y_{2} \dif y_{1}
     & \qquad & \rlap{\parbox[t]{\linegoal}{\footnotesize(There is not enough space here. I need more)}}\\
    &= \int_{0}^{u}\left[\eval[2]{3y_{1}y_{2}}_{0}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} + \int_{u}^{1}\left[\eval[2]{3y_{1}y_{2}}_{y_{1}-u}^{y_{1}}\right] \dif y_{1} \\
    &= \int_{0}^{u}3y_{1}^{2}\dif y_{1} + \int_{u}^{1}3y_{1}u \dif y_{1}u \\
    &= \left[\eval[2]{3\, \mfrac{1}{3}y^{3}}_{0}^{u}\right] + \left[\eval[2]{3\, \mfrac{1}{2}y_{1}^{2}u}_{u}^{1}\right] \\
    &= u^{3} + \mfrac{3}{2}u - \mfrac{3}{2}u^{3} \\
    &= \mfrac{1}{2}(3u - u^{3})
  \end{alignedat}
\end{equation}
\end{fleqn}
  \lipsum[4]

\end{document} 

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