Как выровнять уравнение, как на картинке

Question

Как выровнять уравнение, как на картинке

Answer 1

Гнездо alignedв align*:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{align*}
\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
&= \begin{aligned}[t]
   &\biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}\\
   &+\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
   \end{aligned}
\\
&= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}

\end{document}

Я изменил оригинал, в котором неправильно используются \leftи \right. В частности, размер скобок вокруг сумм был неправильным.

Если вам нужно уместить это в формат двух колонок, вот еще одно предложение.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}

\lipsum*[2]
\begin{align*}
&\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
\\
&\quad=
   \biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}
   +\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
\\
&\quad= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}
\lipsum

\end{document}

Вариант с четырьмя строками не кажется таким привлекательным, но, возможно, вам придется прибегнуть к нему, если столбцы будут уже.

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}

\lipsum*[2]
\begin{align*}
&\sum_{k=0}^{n} a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
\\
&\qquad=
   \begin{aligned}[t]
   &\biggl(\,\sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\biggr)xe^{rx}\\
   &+\biggl(\,\sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\biggr)xe^{rx}
   \end{aligned}
\\
&\qquad= p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}
\lipsum

\end{document}

Answer 2

Поскольку эта формула по сути является одним уравнением, разбитым на три строки, я бы предложил использовать окружение splitиз amsmath. Оно подходит лучше, чем alignсемантически. Также обратите внимание, что \quadперед +знаком находится нужный пробел. Следующий код дает результат:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\[
\begin{split}
\sum_{k=0}^{n-1}a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
  &=\left(\sum_{k=0}^na_kr^{n-k}\right)xe^{rx}\\
  &\quad+\left(\sum_{k=0}^{n-1}a_k(n-k)r^{n-k-1}\right)e^{rx}\\
  &=p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{split}
\]
\end{document}

Answer 3

Вариант второго примера @egreg в его ответе (для упражнения, проверки различных возможностей и развлечения, немного необычная форма ...):

\documentclass[twocolumn]{article}
\usepackage{mathtools}
\makeatletter
\let\origexp\exp% exrwndexp to e as math operator
\DeclareRobustCommand{\exp}{\@ifnextchar^{\Exp^{}}{\origexp }}
\def\Exp^#1{\mathop{\mathrm{e}\mkern -\thickmuskip}^{#1}\,}
\makeatother
\usepackage{lipsum} % for context, only for the example

\begin{document}
\lipsum*[2]
    \begin{align*}
\MoveEqLeft% macro from mathtools, move equation's lines to left
\sum_{k=0}^{n} a_k\left( r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k}\right)                              \\
& = \left\lgroup \sum_{k=0}^{n} a_kr^{n-k}\right\rgroup x \exp^{rx}
  + \left\lgroup \sum_{k=0}^{n-1} a_kr^{n-k-1}\right\rgroup x\exp^{rx}  \\
& = p(r)x\exp(rx) + p'(r)\exp(rx)
    \end{align*}
\lipsum
\end{document}

Answer 4

Я бы сделал это так:

\begin{align*}
\sum_{k=0}^{n-1}a_k(r^{n-k}x+(n-k)r^{n-k})
=&\left(\sum_{k=0}^na_kr^{n-k}\right)xe^{rx}\\
 &+\left(\sum_{k=0}^{n-1}a_k(n-k)r^{n-k-1}\right)e^{rx}\\
=&p(r)xe^{rx}+p'(r)e^{rx}
\end{align*}

Возможно, это не лучший способ, но он работает и его не так уж сложно запомнить. Просто поставьте разделитель с противоположной стороны от знака равенства.