Melhor maneira de redimensionar uma equação sem afetar sua tag e outros valores?

Question

Algum tempo, no meu trabalho de composição, preciso redimensionar algumas equações como no exemplo (é apenas para fins de explicação):

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax


\end{document}

Gostaria de saber se existe uma solução que:

1. Não afeta a tag da equação redimensionada como na eq. (3) no exemplo. Eu preciso dele no tamanho padrão.
2. Não afeta a tag de equações das notas de rodapé. (Isso não acontece no exemplo, mas em algumas soluções que tentei.)
3. Não afeta a baselinestretchlinha do último parágrafo antes da equação redimensionada (como no exemplo)
4. Evita uma quebra de página entre a equação redimensionada e o parágrafo correspondente.
5. Funciona com ambientes alinhados multilinhas (alinhar, alinhar).

Editar.A solução que geralmente uso é:

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\usepackage{mathtools}
\newtagform{normal}[\normalsize]{\normalsize (}{)}
\newtagform{footnotesize}[\footnotesize]{\footnotesize (}{)}
\usetagform{normal}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{\usetagform{footnotesize}Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
\par\vskip -\baselineskip
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax    

\end{document}

Mas isso não impede a quebra de página entre a equação e o parágrafo correspondente. Também estava procurando por algo mais simples e rápido.

Nota 1.Eu sei que posso reduzir o espaço dos operadores matemáticos (por exemplo, \!+\! da maneira mais simples), mas eu realmente preciso de uma solução genérica para "redimensionar" todo o conteúdo do ambiente matemático, exceto a tag.

Nota 2.Sinta-se à vontade para corrigir meu inglês e os termos técnicos se estiverem errados ou difíceis de entender.

Answer 1

se estiver usando amsmath, você pode redefinir \maketag@@@para manter o tamanho "normal".

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\makeatletter
\def\newmaketag{%
  \def\maketag@@@##1{\hbox{\m@th\normalfont\normalsize##1}}%
  }
\makeatother

\begin{document}
Ordinary display:
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}

Small numbered display:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}

\newmaketag
Small numbered display with redefined tag:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}
\end{document}

isso funcionará com qualquer amsmathambiente de exibição multilinha, fornecendo números de equações em tamanho real em cada linha.

se o texto acima da exibição "reduzido" tiver mais de uma linha, as linhas de base serão afetadas; isso requer alguns cuidados adicionais, mas não tenho tempo para resolver isso agora; vou tentar voltar a isso.

Answer 2

Como compositor você está de mãos muito atadas... Apenas duas coisas além de usar fontes menores como você tenta em seu MWE, o que você pode fazer, passa pela minha cabeça: - coloque os operadores +entre chaves, ou seja: {+}(como exceção para esta equação) - equação de derramamento para a borda externa

Ambos os casos são mostrados no MWE abaixo:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage[strict]{changepage}

\usepackage{blindtext}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\pagestyle{empty}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
   {\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}
or shortly (as pointed in comments below answer)%
    \footnote{Equation
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
        }:
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
{\small\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}

\end{document}

Não posso dizer o que é mais apropriado. Provavelmente você deveria perguntar ao(s) autor(es) se ele(s) reescreveu esta equação e mostrou a ele o resultado deste teste :)

Editar:ao MWE é adicionada uma parte que considera o comentário @campa abaixo. A imagem abaixo mostra que os resultados são os mesmos (tinha que ser ...), mas use \muskip para tornar a escrita da equação muito mais concisa :).

Answer 3

A {\small\begin{equation}...}solução alternativa está tão errada quanto poderia estar, desculpe.

Aqui estão algumas soluções melhores:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{amsmath}% for text, recommended anyway
\usepackage{mathtools}% for \splitdfrac

\pagestyle{empty}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}
\flushbottom

\begin{document}
\section{Section}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text.\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
      + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
      + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
\begin{equation}
\text{\footnotesize$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\frac{
  \splitdfrac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}}
             {+ 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}}
  }{z}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\begin{split}
  \frac{1}{z}\bigl(
    & 2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}\\
    & + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}
  \bigr)
\end{split}
\end{equation}

\end{document}

Você pode querer fazer o primeiro como

\begin{equation}
\text{\footnotesize\medmuskip=0mu}$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}

e você conseguiria

Uma alternativa é usar nccmathe

\medmath{\frac{...}{...}}