Maneira correta de formatar strings de equações

Question

Em grande parte dos meus escritos, acabo formatando sequências de equações relativamente longas; por exemplo,

\begin{align*}
  M &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}}\int_0^{\sqrt{1-x^2-y^2}}x\,dz\,dx\,dy \\
    &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} xz\big\lvert_{z=0}^{\sqrt{1-x^2-y^2}}\,dx\,dy \\
    &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} x\sqrt{1-x^2-y^2}\,dx\,dy \\
    &= \cdots
\end{align*}

Isso cria uma equação por linha. Para longas coleções de equações, isso tem uma aparência "serpente" um tanto antinatural.

No entanto, editores de tecnologia me disseram no passado que a alternativa, que essencialmente equivale a comprimir todas as equações possíveis em uma linha, assim:

\begin{align*}
  M &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}}\int_0^{\sqrt{1-x^2-y^2}}x\,dz\,dx\,dy 
     = \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} xz\big\lvert_{z=0}^{\sqrt{1-x^2-y^2}}\,dx\,dy \\
    &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} x\sqrt{1-x^2-y^2}\,dx\,dy 
     = \cdots
\end{align*}

é uma prática ruim, porque é fácil perder uma equação dentro de uma linha (e eu concordo bastante com isso). Existe uma prática geralmente aceita ou o que outras pessoas fazem nesta situação? (É claro que dividir a lista de equações é uma abordagem, mas nem sempre é algo natural de se fazer).

Answer 1

Pessoalmente, tento nunca colocar dois sinais de igual em uma linha. Se você acha que suas equações estão ficando muito longas, você pode dividi-las em várias e dar um pouco de descanso ao leitor. Basta começar de Mnovo ou recuperar a primeira expressão repetindo-a.

A melhor maneira, entretanto, é guiar o leitor pela fórmula, adicionando algumas pequenas explicações. Isso é um verdadeiro luxo para quem lê sua matemática e ajuda a desmembrar suas cobras. No meu MWE eu uso alguma explicação para cada linha; apenas para mostrar. Isso seria um pouco exagerado na maioria dos casos.

% arara: pdflatex

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}

\begin{document}
\begin{align*}
    M &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}}\int_0^{\sqrt{1-x^2-y^2}}x\,dz\,dx\,dy \\
    \shortintertext{then}
    &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} xz\bigg\lvert_{z=0}^{\sqrt{1-x^2-y^2}}\,dx\,dy \\
    \intertext{bla blup, something longer, Lorem Ipsum... QED!}
    &= \int_0^1\int_0^{\sqrt{1-y^2}} x\sqrt{1-x^2-y^2}\,dx\,dy \\
    \shortintertext{finally: dots}
    &= \cdots
\end{align*}
\end{document}