Como obter a seguinte saída?

Question

Como obter a seguinte saída (sem adicionar espaço manualmente)? Acho que deveria usar o ambiente de alinhamento, mas não consigo centralizar o domínio e o contradomínio com os respectivos elementos na segunda linha. Preciso de um algoritmo geral, que usaria sempre que precisasse definir um mapa.

Observe como existem três peças centralizadas separadas, ou seja, o domínio com seus elementos, as setas e o contradomínio com as imagens do mapa.

Answer 1

Não acho isso particularmente atraente, mas aqui está:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amssymb,array}

\newcommand{\numberset}[1]{\mathbb{#1}}
\newcommand{\R}{\numberset{R}}
\newcommand{\C}{\numberset{C}}

\begin{document}

\begin{equation*}
\setlength{\arraycolsep}{0pt}% disable standard intercolumn spaces
\renewcommand{\arraystretch}{1.5}% more room between rows
\begin{array}{r c >{{}}c<{{}} c}
\Phi\colon{} & \R\times\R & \longrightarrow & \C\times\R=\R^3 \\
             & (u,v)      & \longmapsto     & (e^{iu},v)=(\cos u,\sin u,v)
\end{array}
\end{equation*}

\end{document}

Uma versão ligeiramente diferente lda última coluna:

\begin{equation*}
\setlength{\arraycolsep}{0pt}% disable standard intercolumn spaces
\renewcommand{\arraystretch}{1.5}% more room between rows
\begin{array}{r c >{{}}c<{{}} l}
\Phi\colon{} & \R\times\R & \longrightarrow & \C\times\R=\R^3 \\
             & (u,v)      & \longmapsto     & (e^{iu},v)=(\cos u,\sin u,v)
\end{array}
\end{equation*}

Answer 2

Você também pode fazer isso com package eqparbox:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage{eqparbox}
\newcommand{\eqmathbox}[2][M]{\eqmakebox[#1]{$\displaystyle#2$}}

\newcommand{\numberset}[1]{\mathbb{#1}}
\newcommand{\R}{\numberset{R}}
\newcommand{\C}{\numberset{C}}

\begin{document}

\begin{align*}
\Phi\colon\eqmathbox[L]{\R\times\R} & \longrightarrow \eqmathbox[R]{\C\times\R=\R^3} \\
\eqmathbox[L]{(u,v)} & \longmapsto \eqmathbox[R]{(e^{iu},v)=(\cos u,\sin u,v)}
\end{align*}

\end{document}