(fácil?) Matriz com blocos largos

Question

Eu gostaria de criar uma matriz assim:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
$$ \begin{bmatrix}
    a & b' \\
    b & D
\end{bmatrix} $$
\end{document}

mas gostaria de indicar o tamanho do vetor be colocá-lo em dois campos, horizontal ou verticalmente. O mesmo acontece com a matriz Dque eu gostaria de colocar como uma matriz 2×2 com um nome no centro.

Answer 1

Finjo que o segundo item da primeira linha tem a largura de duas colunas normais. Da mesma forma, o segundo item da segunda linha tem a altura de duas linhas normais.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,mathtools}

\begin{document}

\[
\sbox0{$\begin{matrix} D & D\end{matrix}$}
\left[\begin{array}{c|c}
a & \mathmakebox[\wd0]{b'} \\
\hline
b & \vphantom{\begin{matrix} D \\ D \end{matrix}} D
\end{array}\right]
\]

\end{document}

Adicionado em dezembro de 2022

Apareceu uma ferramenta muito melhor, nomeadamente nicematrix.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{nicematrix}

\begin{document}

\[
\begin{bNiceArray}{c|w{c}{3em}}[margin]
a & b' \\
\hline
\Block{2-1}{b} & \Block{2-1}{D} \\
&
\end{bNiceArray}
\]

\end{document}

Answer 2

Uma alternativa com tabularray:

\documentclass{article}
\usepackage{tabularray}
\UseTblrLibrary{amsmath}
\begin{document}
\[
\begin{+bmatrix}[
    vline{2} = {1}{abovepos = -1},
    vline{2} = {2}{belowpos = -1},
    colspec={cm{3em}},
    rowspec={Q[m]|m{3em}},
    ]
    a & b' \\
    b & D
\end{+bmatrix}
\]
\end{document}

Eu configurei abovepose belowpospara -1encurtar a linha vertical, porque não gosto quando ela fica acima do parêntese. Se gostar, você pode remover essa configuração, é claro.