Alinhe múltiplas equações independentes

Question

Bom dia,

Encontrei muitas perguntas e tutoriais sobre como alinhar equações multilinhas, mesmo em várias páginas, mas não consigo descobrir como alinhar várias equações com parágrafos de texto entre elas.

Aqui está um exemplo mínimo de trabalho do meu problema:

    \documentclass[10pt,a4paper]{book}
    \usepackage[utf8]{inputenc}
    \usepackage{amsmath}
    \usepackage{amsfonts}
    \usepackage{amssymb}
    \usepackage{fleqn}
    \begin{document}
    Since we have
    \begin{equation}
        e^x = \frac{d}{dx}e^x
    \end{equation}
    and
    \begin{equation}
        e^x = \int e^x dx
    \end{equation}
    one of my students concluded that
    \begin{equation}
        \int dx = \frac{d}{dx}.
    \end{equation}
    \end{document}

Isso compila para:

Como você pode ver, as duas primeiras equações estão perfeitamente alinhadas, pois os lados esquerdos ocupam a mesma largura. A equação 3 não está alinhada porque o lado esquerdo é mais largo. Estou procurando uma solução simples para alinhar todos os sinais de igual, pelo menos em uma página, senão em todo o documento.

No documento completo que estou escrevendo há várias linhas de explicação entre equações, às vezes com matemática embutida, referências e assim por diante, portanto soluções que simplesmente colocam algumas palavras em texto simples dentro de um ambiente matemático não são realmente viáveis ​​na minha opinião.

Espero ter formulado minha pergunta com clareza e desejo-lhe um bom dia.

Answer 1

Eu sei que você disse que soluções que "colocam algumas palavras em texto simples dentro de um ambiente matemático" não parecem viáveis. Mas você ainda pode considerar os comandos \intertext( amsmath) e \shortintertext( ).mathtools

Isso permite que você coloque parágrafos inteiros de texto entre as equações, incluindo matemática embutida e citações.

A diferença entre os dois comandos está no espaçamento: \shortintertextpossui espaço menor entre os parágrafos, como mostra o exemplo abaixo.

\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{mathtools}

\usepackage{filecontents}

\begin{filecontents}{references.bib}
@inproceedings{TestSmith,
    title={This is a Test},
    author={Smith, John and Jones, Ben},
    booktitle={2016 Placeholder Conference on Citation Testing},
    pages={3--4},
    year={2016}
}
\end{filecontents}


\begin{document}

The "intertext" and "shortintertext" commands allow you to put text inside an align environment.
\begin{align}
c + c + e^x &= \frac{d}{dx}e^x 
\intertext{this is normal "intertext"} 
\intertext{It has large spacing between paragraphs} 
b + b + b + e^x &= \int e^x dx
\shortintertext{"shortintertext" from the "mathtools" package has smaller spacing}
\shortintertext{like this}
\int dx &= \frac{d}{dx}.
\shortintertext{This works even for multi-line paragraphs, inline math ($x=\alpha+\frac{a}{b+1}$) and citations~\cite{TestSmith}.}    
\shortintertext{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. . Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.}
\int dx &= \frac{d}{dx} + a + a + a.
\end{align}

\bibliographystyle{apalike}
\bibliography{references}

\end{document}

Answer 2

\intertextfunciona para páginas únicas ou múltiplas, se isso for suficiente para suas necessidades.

\documentclass[10pt,a4paper]{book}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[fleqn]{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
%\usepackage{fleqn}
\begin{document}

Since we have
\begin{align}
    e^x &= \frac{d}{dx}e^x
\intertext{and}
    e^x &= \int e^x dx
\intertext{one of my students concluded that.. one of my students concluded that.. one of my students concluded that..}
    \int dx &= \frac{d}{dx}.
\end{align}

\end{document}