Equações de alinhamento à esquerda no ambiente de coleta

Question

Sou um novato em LATEX. Gosto de eliminar qualquer digitação extra de sintaxe, em parte porque não estou acostumado com a sintaxe do LATEX e em parte porque sou preguiçoso.

Eu sei que meu caminho não é recomendado, mas prefiro escrever todas as equações entre UM \begin{gather}e \end{gather}, então não preciso de nenhum &sinal, $sinal, \begin{align}etc. (E não gosto de alinhamento central. Neste maneira, tenho que escrever espaço no texto usando \em vez de ' ', mas geralmente a maioria das coisas que escrevo são apenas equações, então isso não importa muito.) então meu código é assim:

\documentclass[a4paper,10pt,fleqn]{article}
\usepackage{amsmath,amssymb,graphicx}
\setlength{\mathindent}{0pt}
\usepackage[margin=.5in]{geometry}


\newcommand{\nl}{\\[10pt]}
\begin{document}
\large\textbf{Advanced Plasma Physics}
\\Homework2 \hfill heptacle
\section*{1.}
\begin{gather}
(1)\ \phi=-\frac{z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\frac{e^{-t^2}}{t-z}dt\\
\phi'=\frac{\phi}{z}-\frac{z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\frac{e^{-t^2}}{(t-z)^2}dt\\
=\frac{\phi}{z}+\frac{2z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\frac{te^{-t^2}}{t-z}dt\ (integration\ by\ part)\\
=\frac{\phi}{z}+\frac{2z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}(1+\frac{z}{t-z})e^{-t^2}dt\\
=\frac{\phi}{z}+2z-2z\phi\\
=\frac{\phi}{z}+2z(1-\phi)\\
\therefore\ \phi'=(\frac{1}{z}-2z)\phi+2z\\
\end{gather}
\end{document}

Mas o problema é que quero alinhar as equações com o sinal de igual para que fiquem mais claras. Mas não consegui encontrar nenhuma maneira de me posicionar em uma posição especial no ambiente de coleta. & sinal não funciona. Ou existe uma maneira de alinhar à esquerda todas as equações no ambiente de alinhamento sem o sinal &?

Answer 1

Proponho-lhe este layout:

\documentclass[a4paper,10pt,fleqn]{article}
\usepackage{amsmath, amssymb, graphicx}
\setlength{\mathindent}{0pt}
\usepackage[margin=.5in, showframe]{geometry}
\usepackage{titling}
\pretitle{\begin{center}\Large\bfseries}
\posttitle{\end{center}\vspace{2ex}}
\title{Advanced Plasma Physics}
\preauthor{\noindent\large Homework2\hfill}
\postauthor{}
\author{heptacle}
\date{}

\begin{document}

\maketitle
\section*{1.}
\begin{alignat*}{2}
\phi & =-\frac{z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\frac{e^{-t^2}}{t-z}\,dt\\
 \phi ' & =\frac{\phi}{z}-\frac{z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\!\frac{e^{-t^2}}{(t-z)^2}\,dt\\
 & =\frac{\phi}{z}+\frac{2z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\frac{te^{-t^2}}{t-z}\,dt & \quad & \text{\footnotesize(integration\ by\ parts)}\\
 & =\frac{\phi}{z}+\frac{2z}{\sqrt{\pi}}\int_{\infty}^{-\infty}\Bigl(1+\frac{z}{t-z}\Bigr)e^{-t^2} dt\\
 & =\frac{\phi}{z}+2z-2z\phi\\
 & =\frac{\phi}{z}+2z(1-\phi) \\
  &\boldsymbol{\therefore} & \phi' &=\Bigl(\frac{1}{z}-2z\Bigr)\phi+2z
\end{alignat*}

\end{document}