Alterar o tamanho de uma equação de um grupo de equações

Question

Este é o código de látex que estou usando para criar três equações. Quero reduzir o comprimento da segunda equação para caber em uma única coluna.

Como posso redimensionar ou dimensionar apenas a segunda equação neste código? É possível apenas alterar o tamanho da fonte?

Qual seria melhor?

Os pacotes necessários para executar isso são:

\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage{mathtools}

O código:

\begin{flalign}
\notag J_{G}(\textbf{x}) &= \frac{\partial G}{\partial \textbf{x}} = \frac{\partial }{\partial \textbf{x}}(\mathbf{RP_{i}+T-Q_{i}})\\
\notagJ_{G}(\mathbf{x})&=\frac{\partial }{\partial \mathbf{x}}\left ( \begin{bmatrix}
r_{11} & r_{12} & r_{13}\\ 
r_{21} & r_{22} & r_{23}\\ 
r_{31} & r_{32} & r_{33}
\end{bmatrix} \begin{bmatrix}
P_{ix}\\ 
P_{iy}\\ 
P_{iz}
\end{bmatrix} + \begin{bmatrix}
x\\ 
y\\ 
z
\end{bmatrix} - \begin{bmatrix}
Q_{ix}\\ 
Q_{iy}\\ 
Q_{iz}
\end{bmatrix}\right ) = \begin{bmatrix}
1\\ 
0\\ 
0
\end{bmatrix}\\
\notag \frac{\partial J_{i}}{\partial \mathbf{x}} &= 2 \cdot \begin{bmatrix}
1 & 0 & 0
\end{bmatrix} \cdot \left [ \left [ \mathbf{RP_{i}+T} \right ]-\begin{bmatrix}
Q_{ix}\\ 
Q_{iy}\\ 
Q_{iz}
\end{bmatrix} \right ]
\end{flalign}

Obrigado!

Answer 1

Se as restrições de espaço forem realmente restritas, vocêpodereduza o tamanho usando smallmatrix, mas é melhor evitá-lo o máximo possível.

Também introduzi algumas alterações na entrada. Notavelmente

• \textbffoi alterado para \mathbf;
• flalignwith \notagem todas as linhas é align*(não adianta usar flalignde qualquer maneira, neste caso);
• para a derivada parcial, utilizei um comando pessoal;
• os colchetes da última equação foram transformados em parênteses para evitar confusão com matrizes;
• algum espaçamento vertical foi adicionado entre as equações

Uma quebra de linha na segunda equação pode ser necessária de qualquer maneira, mas depende da largura da linha no seu documento. O espaço vertical adicionado pode ser removido se esta quebra de linha não for necessária.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage{mathtools}

\newcommand{\pder}[2][]{%
  \frac{\partial#1}{\partial#2}%
}

\newenvironment{sbmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}

\begin{document}

This is a paragraph on two lines that's supposed to
show the margins.
\begin{align*}
J_{G}(\textbf{x})
  &= \pder[G]{\mathbf{x}}
   = \pder{\mathbf{x}}(\mathbf{RP}_{i}+\mathbf{T}-\mathbf{Q}_{i})
\\[1ex]
J_{G}(\mathbf{x})
  &=\pder{\mathbf{x}}
    \left(
    \begin{sbmatrix}
    r_{11} & r_{12} & r_{13}\vphantom{P_{iy}}\\
    r_{21} & r_{22} & r_{23}\vphantom{P_{iy}}\\
    r_{31} & r_{32} & r_{33}\vphantom{P_{iy}}
    \end{sbmatrix}
    \begin{sbmatrix}
    P_{ix}\\
    P_{iy}\\
    P_{iz}
    \end{sbmatrix} +
    \begin{sbmatrix}
    x\vphantom{P_{iy}}\\
    y\vphantom{P_{iy}}\\
    z\vphantom{P_{iy}}
    \end{sbmatrix} -
    \begin{sbmatrix}
    Q_{ix}\\
    Q_{iy}\\
    Q_{iz}
    \end{sbmatrix}
    \right)
\\
  &=\begin{sbmatrix}
    1\vphantom{P_{iy}}\\
    0\vphantom{P_{iy}}\\ 
    0\vphantom{P_{iy}}
    \end{sbmatrix}
\\[1ex]
\pder[J_{i}]{\mathbf{x}} 
  &=2 \cdot
    \begin{bmatrix}
    1 & 0 & 0
    \end{bmatrix} \cdot
    \left(
    [\mathbf{RP}_{i}+\mathbf{T}]-
    \begin{sbmatrix}
    Q_{ix}\\ 
    Q_{iy}\\ 
    Q_{iz}
    \end{sbmatrix}
    \right)
\end{align*}

\end{document}

Esta é uma versão em que o grande lado direito é reduzido; observe que dimensionei na mesma quantidade a matriz na terceira equação, para uniformidade.

O resultado não é ruim, mas deve-se preferir o tamanho normal, sempre que possível.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{graphicx}

\newcommand{\pder}[2][]{%
  \frac{\partial#1}{\partial#2}%
}

\newenvironment{sbmatrix}
  {\left[\begin{smallmatrix}}
  {\end{smallmatrix}\right]}

\begin{document}

This is a paragraph on two lines that's supposed to
show the margins.
\begin{align*}
J_{G}(\textbf{x})
  &= \pder[G]{\mathbf{x}}
   = \pder{\mathbf{x}}(\mathbf{RP}_{i}+\mathbf{T}-\mathbf{Q}_{i})
\\[1ex]
J_{G}(\mathbf{x})
  &=\pder{\mathbf{x}}
    \scalebox{.76}{$\displaystyle
    \left(
    \begin{bmatrix}
    r_{11} & r_{12} & r_{13}\\
    r_{21} & r_{22} & r_{23}\\
    r_{31} & r_{32} & r_{33}
    \end{bmatrix}
    \begin{bmatrix}
    P_{ix}\\
    P_{iy}\\
    P_{iz}
    \end{bmatrix} +
    \begin{bmatrix}
    x\\
    y\\
    z
    \end{bmatrix} -
    \begin{bmatrix}
    Q_{ix}\\
    Q_{iy}\\
    Q_{iz}
    \end{bmatrix}
    \right)
    $}
    =\scalebox{0.76}{$\displaystyle
    \begin{bmatrix}
    1\\
    0\\ 
    0
    \end{bmatrix}
    $}
\\[1ex]
\pder[J_{i}]{\mathbf{x}} 
  &=2 \cdot
    \begin{bmatrix}
    1 & 0 & 0
    \end{bmatrix} \cdot
    \left(
    (\mathbf{RP}_{i}+\mathbf{T})-
    \scalebox{0.76}{$\displaystyle
    \begin{bmatrix}
    Q_{ix}\\ 
    Q_{iy}\\ 
    Q_{iz}
    \end{bmatrix}
    $}
    \right)
\end{align*}

\end{document}

Answer 2

Eu tentaria quebrar a linha em vez de alterar o tamanho da fonte, talvez:

\documentclass[a4paper,twocolumn]{article}
\raggedbottom
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\noindent X\dotfill X
\begin{flalign}
\notag J_{G}(\textbf{x}) &= \frac{\partial G}{\partial \textbf{x}} = \frac{\partial }{\partial \textbf{x}}(\mathbf{RP_{i}+T-Q_{i}})\\[\jot]
\notag J_{G}(\mathbf{x})&=
\begin{gathered}[t]
\frac{\partial }{\partial \mathbf{x}}\Biggl( \begin{bmatrix}
r_{11} & r_{12} & r_{13}\\ 
r_{21} & r_{22} & r_{23}\\ 
r_{31} & r_{32} & r_{33}
\end{bmatrix} \begin{bmatrix}
P_{ix}\\ 
P_{iy}\\ 
P_{iz}
\end{bmatrix}\\ + \begin{bmatrix}
x\\ 
y\\ 
z
\end{bmatrix} - \begin{bmatrix}
Q_{ix}\\ 
Q_{iy}\\ 
Q_{iz}
\end{bmatrix}\Biggr )\end{gathered}\\[\jot]
& = \begin{bmatrix}
1\\ 
0\\ 
0
\end{bmatrix}\\
\notag \frac{\partial J_{i}}{\partial \mathbf{x}} &= 2 \cdot \begin{bmatrix}
1 & 0 & 0
\end{bmatrix} \cdot \left [ \left [ \mathbf{RP_{i}+T} \right ]-\begin{bmatrix}
Q_{ix}\\ 
Q_{iy}\\ 
Q_{iz}
\end{bmatrix} \right ]
\end{flalign}
\noindent X\dotfill X


\vspace{\textheight}

\noindent X\dotfill X

\noindent X\dotfill X

\end{document}