Como alinhar a equação como na imagem

Question

Como alinhar a equação como na imagem

Answer 1

Aninhe alignedem align*:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{align*}
\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
&= \begin{aligned}[t]
   &\biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}\\
   &+\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
   \end{aligned}
\\
&= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}

\end{document}

Eu mudei o original, que usa mal \lefte \right. Em particular, o tamanho dos parênteses em torno dos somatórios estava errado.

Se você precisar ajustar isso em um formato de duas colunas, aqui vai outra sugestão.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}

\lipsum*[2]
\begin{align*}
&\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
\\
&\quad=
   \biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}
   +\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
\\
&\quad= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}
\lipsum

\end{document}

Uma alternativa de quatro linhas não parece tão atraente, mas talvez seja necessário recorrer a ela caso as colunas sejam mais estreitas.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}

\lipsum*[2]
\begin{align*}
&\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
\\
&\qquad=
   \begin{aligned}[t]
   &\biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}\\
   &+\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
   \end{aligned}
\\
&\qquad= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}
\lipsum

\end{document}

Answer 2

Como esta fórmula é essencialmente uma equação dividida em três linhas, sugiro usar o splitambiente from amsmath. Cabe melhor do que alignsemanticamente. Além disso, observe que \quadantes da +placa dá o espaço desejado. O código a seguir fornece o resultado:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\[
\begin{split}
\sum_{k=0}^{n-1}a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
  &=\left(\sum_{k=0}^na_kr^{n-k}\right)xe^{rx}\\
  &\quad+\left(\sum_{k=0}^{n-1}a_k(n-k)r^{n-k-1}\right)e^{rx}\\
  &=p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{split}
\]
\end{document}

Answer 3

Uma variação do segundo exemplo @egreg em sua resposta (para exercício, teste diferentes possibilidades e diversão, de forma um pouco incomum...):

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{mathtools}
\makeatletter
\let\origexp\exp% exrwndexp to e as math operator
\DeclareRobustCommand{\exp}{\@ifnextchar^{\Exp^{}}{\origexp }}
\def\Exp^#1{\mathop{\mathrm{e}\mkern -\thickmuskip}^{#1}\,}
\makeatother
\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}
\lipsum*[2]
    \begin{align*}
\MoveEqLeft% macro from mathtools, move equation's lines to left
\sum_{k=0}^{n} a_k\left( r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k}\right)                              \\
& = \left\lgroup \sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\right\rgroup x \exp^{rx}
  + \left\lgroup \sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\right\rgroup x\exp^{rx}  \\
& = p(r)x\exp(rx) + p'(r)\exp(rx)
    \end{align*}
\lipsum
\end{document}

Answer 4

Eu faria assim:

\begin{align*}
\sum_{k=0}^{n-1}a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
=&\left(\sum_{k=0}^na_kr^{n-k}\right)xe^{rx}\\
 &+\left(\sum_{k=0}^{n-1}a_k(n-k)r^{n-k-1}\right)e^{rx}\\
=&p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}

Talvez não seja a melhor maneira de fazer isso, mas funciona e não é muito difícil de lembrar. Basta colocar a divisória no lado oposto do sinal de igual.