Etiquetar las dimensiones de una matriz

Question

A continuación se incluye una imagen de lo que estoy intentando configurar en Latex. En Word, tengo una matriz de tamaño kxk y quiero etiquetar las filas y columnas como tales. Crear la matriz no es un problema, lo que está siendo un problema es incluir las etiquetas.

Answer 1

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\[
\underbrace{
\begin{bmatrix}
1/2 & 1/2 & 0 & 0 & \cdots & 0\\
0 & 1/2 & 1/2 & 0 & \cdots & 0\\
0 & 0 & 1/2 & 1/2 & \cdots & 0\\
\vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots\\
1/2 & 0 & 0 & 0 & \cdots & 1/2\\
\end{bmatrix}}_{\displaystyle k}
\left.\vphantom{\begin{bmatrix}
1/2 & 1/2 & 0 & 0 & \cdots & 0\\
0 & 1/2 & 1/2 & 0 & \cdots & 0\\
0 & 0 & 1/2 & 1/2 & \cdots & 0\\
\vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots\\
1/2 & 0 & 0 & 0 & \cdots & 1/2\\
\end{bmatrix}}\right\}k\]
\end{document}

Answer 2

No es fácil, pero ¡oye! ¡Funciona!

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{lipsum}

\begin{document}

\lipsum*[3]
\[
\left.
\begin{bmatrix}\,
\smash{
  \underbrace{
    \begin{matrix}
    1/2 & 1/2 &  0  &  0  & \dots &  0 \\
     0  & 1/2 & 1/2 &  0  & \dots &  0 \\
     0  &  0  & 1/2 & 1/2 & \dots &  0 \\
     \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
    1/2 &  0  &  0  &  0  & \dots & 1/2
    \end{matrix}
  }_{k}
}
\vphantom{
  \begin{matrix}
  \smash[b]{\vphantom{\Big|}}
  0\\0\\0\\vdots\\0
  \smash[t]{\vphantom{\Big|}}
  \end{matrix}
}
\,\end{bmatrix}
\right\rbrace{\scriptstyle k}
\vphantom{\underbrace{\begin{matrix}0\\0\\0\\vdots\\0\end{matrix}}_{k}}
\]
\lipsum[4]

\end{document}

La parte interior de la matriz está apuntalada y aplastada para que no se tenga en cuenta el tirante; Para establecer el tamaño vertical utilizo un \vphantomque contiene una matriz ligeramente sobredimensionada. A continuación, es fácil fabricar el aparato ortopédico adecuado. Finalmente, otro fantasma se ocupa del espacio vertical que ocupa el soporte inferior.

Answer 3

Es simple con una matriz TikZ y adornos de llaves:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{matrix}
\usetikzlibrary{decorations.pathreplacing}

\usepackage{mwe}% for testing purpose only

\begin{document}

\blindtext% for testing purpose only

Like this:
\[
\begin{tikzpicture}[decoration={brace,amplitude=6pt}]
    \matrix[matrix of math nodes,
    nodes={text width=2em, align=center},
    left delimiter={[},right delimiter={]},
    ] (m) {
    1/2 & 1/2 &  0  &  0  & \dots &  0 \\
     0  & 1/2 & 1/2 &  0  & \dots &  0 \\
     0  &  0  & 1/2 & 1/2 & \dots &  0 \\
     \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
    1/2 &  0  &  0  &  0  & \dots & 1/2\\
    };
    \draw[decorate] ([xshift=16pt]m-1-6.north east) -- ([xshift=16pt]m-5-6.south east) node[midway, anchor=west, xshift=6pt]{$k$};
    \draw[decorate] ([yshift=-10pt]m-5-6.south east) -- ([yshift=-10pt]m-5-1.south west)  node[midway, anchor=north, yshift=-6pt]{$k$};
\end{tikzpicture}
\]
or, similarly, like this:
\[
\begin{tikzpicture}[decoration={brace,amplitude=6pt}]
    \matrix[matrix of math nodes,
    nodes={text width=2em, align=center},
    left delimiter={[},right delimiter={]},
    ] (m) {
    1/2 & 1/2 &  0  &  0  & \dots &  0 \\
     0  & 1/2 & 1/2 &  0  & \dots &  0 \\
     0  &  0  & 1/2 & 1/2 & \dots &  0 \\
     \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
    1/2 &  0  &  0  &  0  & \dots & 1/2\\
    };
    \draw[decorate] ([xshift=12pt]m.north east) -- ([xshift=12pt]m.south east) node[midway, anchor=west, xshift=6pt]{$k$};
    \draw[decorate] ([yshift=-8pt]m.south east) -- ([yshift=-8pt]m.south west)  node[midway, anchor=north, yshift=-6pt]{$k$};
\end{tikzpicture}
\]
\blindtext% for testing purpose only

\end{document}