¿Existe una mejor manera de escribir ecuaciones grandes que esta? IEEEtrans

¿Existe una mejor manera de escribir ecuaciones grandes que esta? IEEEtrans

Estoy escribiendo un diario en la plantilla IEEEtrans. Tengo una ecuación de varias líneas que no cabe en una columna. Entonces, hizo lo siguiente:

\documentclass[final]{IEEEtran}
\IEEEoverridecommandlockouts

% \overrideIEEEmargins                      
\setlength{\textheight}{237mm}
\usepackage{multirow}
\usepackage{amssymb,amsmath,amsthm}
\usepackage{color}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
\usepackage{epstopdf}
\usepackage{romannum}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{subcaption}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{float}
\usepackage{multicol}
\usepackage[noend]{algpseudocode}
\usepackage{romannum}
\def\m{\tilde{m}}
\begin{document}
\begin{align}
    m & =  2^{\m} - 1 = 2^4 ( 2^{\m/2 - 2})^2 - 1 = 16 k^2 -1, \label{eq:92} \\
    n & = (2^{2\m - 1} + 2^{3\m/2 -2} - 2^{\m - 2} + 2^{\m/2} + 1) (2^{\m/2} - 1) \nonumber \\
    \begin{split}
        & = \Big( 2^7 (2^{\m/2 - 2})^4 + 2^4 (2^{\m/2 - 2} )^3 - 2^2 (2^{\m/2 - 2})^2 \\
        & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad + 2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} + 1 \Big)\\
        & \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \times (2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} - 1)\\
        & = (2^7 k^4 + 2^4 k^3 - 2^2 k^2 + 2^2 k + 1) (2^2 k - 1) \\
        & = 2^9 k^5 - 2^6 k^4 - 2^5 k^3 + 20 k^2 - 1.
    \end{split} 
\end{align}
\end{document}

Pero como puedes ver en la imagen, mi resultado no se ve bien. Además de esa ecuación, el número (2) de la última ecuación aparece muy debajo de la última ecuación. ¿Alguien puede ayudarme a encontrar una forma correcta de escribir mis ecuaciones? ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuesta1

Tal vez

ingrese la descripción de la imagen aquí

\documentclass[final]{IEEEtran}
\IEEEoverridecommandlockouts

% \overrideIEEEmargins                      
\setlength{\textheight}{237mm}

\usepackage{amssymb,mathtools,amsthm}

\def\m{\tilde{m}}
\begin{document}
\begin{align}
    m & =  2^{\m} - 1 = 2^4 ( 2^{\m/2 - 2})^2 - 1 = 16 k^2 -1, \label{eq:92} \\
    n & = (2^{2\m - 1} + 2^{3\m/2 -2} - 2^{\m - 2} + 2^{\m/2} + 1) (2^{\m/2} - 1) \nonumber \\
      &=
        \begin{multlined}[t]
          \Bigl( 2^7 (2^{\m/2 - 2})^4 + 2^4 (2^{\m/2 - 2} )^3 - 2^2 (2^{\m/2 - 2})^2 \\
          + 2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} + 1 \Bigr) (2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} - 1)
          \end{multlined}\nonumber\\
        & = (2^7 k^4 + 2^4 k^3 - 2^2 k^2 + 2^2 k + 1) (2^2 k - 1) \nonumber\\
        & = 2^9 k^5 - 2^6 k^4 - 2^5 k^3 + 20 k^2 - 1.
\end{align}
\end{document}

No creo que alinear lo explícito \timescon +lo interno ayude, y no hacerlo también ahorra una línea. También tenga en cuenta que \Big[lr]no\Big

Respuesta2

No creo que sea "pequeño".

A continuación agregué lipsumsolo para mostrar la fórmula rodeada de texto.

La idea es que la primera columna de an alignedesté al ras a la derecha, de modo que podamos evitar agregar espacio a mano. Está aligned"alineado arriba", por lo que su primera línea está al nivel del signo igual.

Tenga en cuenta también \bigl(y \bigr). Es posible que desees \Bigtamaño (yo no lo haría), pero deberían ser \Bigl(y \Bigr).

\documentclass[final]{IEEEtran}
\IEEEoverridecommandlockouts

% \overrideIEEEmargins                      
%\setlength{\textheight}{237mm}% don't change the class defaults

\usepackage{multirow}
\usepackage{amssymb,amsmath,amsthm}
\usepackage{color}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
%\usepackage{epstopdf}% not needed
\usepackage{romannum}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{subcaption}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{float}
\usepackage{multicol}
\usepackage[noend]{algpseudocode}
%\usepackage{romannum}% twice?

\usepackage{lipsum}% to see in context

\newcommand{\m}{\tilde{m}}% not \def

\begin{document}

\lipsum*[1][1-3]
\begin{align}
  m & =  2^{\m} - 1 = 2^4 ( 2^{\m/2 - 2})^2 - 1 = 16 k^2 -1, \label{eq:92} \\
  n & = (2^{2\m - 1} + 2^{3\m/2 -2} - 2^{\m - 2} + 2^{\m/2} + 1) (2^{\m/2} - 1) \nonumber \\
    & =  \begin{aligned}[t]
         \bigl( 2^7 (2^{\m/2 - 2})^4 + 2^4 (2^{\m/2 - 2} )^3 - 2^2 (2^{\m/2 - 2})^2 \\
         {}+ 2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} + 1 \bigr)\\
         {} \times (2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} - 1)
         \end{aligned} \nonumber \\
    & = (2^7 k^4 + 2^4 k^3 - 2^2 k^2 + 2^2 k + 1) (2^2 k - 1) \nonumber \\
    & = 2^9 k^5 - 2^6 k^4 - 2^5 k^3 + 20 k^2 - 1.
\end{align}
\lipsum

\end{document}

ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo mismo si agrego

\usepackage{newtxtext,newtxmath}

(debe eliminar amssymb, los newtxpaquetes cubren el conjunto de símbolos de todos modos). Lo recomiendo para que tus fórmulas matemáticas tengan la misma familia de fuentes que el texto.

\documentclass[final]{IEEEtran}
\IEEEoverridecommandlockouts

% \overrideIEEEmargins                      
%\setlength{\textheight}{237mm}% don't change the class defaults


\usepackage{multirow}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\usepackage{newtxtext,newtxmath}
\usepackage{color}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
%\usepackage{epstopdf}% not needed
\usepackage{romannum}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{subcaption}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{float}
\usepackage{multicol}
\usepackage[noend]{algpseudocode}
%\usepackage{romannum}% twice?

\usepackage{lipsum}% to see in context

\newcommand{\m}{\tilde{m}}% not \def

\begin{document}

\lipsum*[1][1-3]
\begin{align}
  m & =  2^{\m} - 1 = 2^4 ( 2^{\m/2 - 2})^2 - 1 = 16 k^2 -1, \label{eq:92} \\
  n & = (2^{2\m - 1} + 2^{3\m/2 -2} - 2^{\m - 2} + 2^{\m/2} + 1) (2^{\m/2} - 1) \nonumber \\
    & =  \begin{aligned}[t]
         \bigl( 2^7 (2^{\m/2 - 2})^4 + 2^4 (2^{\m/2 - 2} )^3 - 2^2 (2^{\m/2 - 2})^2 \\
         {}+ 2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} + 1 \bigr)\\
         {} \times (2^2 \cdot 2^{\m/2 - 2} - 1)
         \end{aligned} \nonumber \\
    & = (2^7 k^4 + 2^4 k^3 - 2^2 k^2 + 2^2 k + 1) (2^2 k - 1) \nonumber \\
    & = 2^9 k^5 - 2^6 k^4 - 2^5 k^3 + 20 k^2 - 1.
\end{align}
\lipsum

\end{document}

ingrese la descripción de la imagen aquí

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