Лучший способ изменить размер уравнения, не затрагивая его тег и другие значения?

Question

Иногда в процессе набора текста мне требуется изменить размер некоторых уравнений, как в примере (он приведен просто для пояснения):

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax


\end{document}

Я хотел бы узнать, есть ли решение, которое:

1. Не влияет на тег измененного размера уравнения, как в уравнении (3) в примере. Мне нужно его в размере по умолчанию.
2. Не влияет на тег уравнений сносок. (Этого не происходит в примере, но в некоторых решениях, которые я пробовал.)
3. Не влияет на baselinestretchстроку последнего абзаца перед измененным уравнением (как в примере)
4. Предотвращает разрыв страницы между измененным уравнением и соответствующим абзацем.
5. Работает ли с многострочными выровненными фоновыми объектами (align, alignat).

Редактировать.Решение, которое я обычно использую, следующее:

\documentclass[11pt]{article}
\pagestyle{empty}

\usepackage{blindtext}

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\usepackage{mathtools}
\newtagform{normal}[\normalsize]{\normalsize (}{)}
\newtagform{footnotesize}[\footnotesize]{\footnotesize (}{)}
\usetagform{normal}

\begin{document}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{\usetagform{footnotesize}Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}\end{equation}}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
\blindtext
\par\vskip -\baselineskip
{\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} +  2 x_{3} + 2 x_{4} +  2 x_{5} + 2 x_{6} +  2 x_{7} + 2 x_{8} +  2 x_{9} + 2 x_{10} +  2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}\relax    

\end{document}

Но это не мешает разрыву страницы между уравнением и соответствующим абзацем. Также я искал что-то более простое и быстрое.

Примечание1.Я знаю, что могу сократить пространство математических операторов (например, \!+\! более простым способом), но мне действительно нужно универсальное решение для «изменения размера» всего содержимого математической среды, за исключением тега.

Заметка 2.Не стесняйтесь исправлять мой английский и технические термины, если они неверны или непонятны.

Answer 1

если вы используете amsmath, вы можете переопределить, \maketag@@@чтобы сохранить «нормальный» размер.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\makeatletter
\def\newmaketag{%
  \def\maketag@@@##1{\hbox{\m@th\normalfont\normalsize##1}}%
  }
\makeatother

\begin{document}
Ordinary display:
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}

Small numbered display:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}

\newmaketag
Small numbered display with redefined tag:
\begin{small}
\begin{equation}
a + b + c = d
\end{equation}
\end{small}
\end{document}

это будет работать с любой amsmathмногострочной средой отображения, предоставляя полноразмерные номера уравнений в каждой строке.

если текст над «уменьшенным» дисплеем содержит более одной строки, это повлияет на базовые линии; это требует дополнительных мер предосторожности, но у меня нет времени заниматься этим прямо сейчас; я постараюсь вернуться к этому вопросу.

Answer 2

Как наборщик, у вас очень связаны руки... Мне в голову приходят только две вещи, помимо использования более мелких шрифтов, как вы пытаетесь сделать в своем MWE: - заключать операторы +в фигурные скобки, например: {+}(как исключение для этого уравнения) - выносить уравнение на внешнюю границу

Оба случая показаны в MWE ниже:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage[strict]{changepage}

\usepackage{blindtext}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}

\begin{document}
\pagestyle{empty}
\flushbottom
\section{Section}
\blindtext\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
   {\small\begin{equation}
\frac{2 x_{1}{+}2 x_{2}{+}2 x_{3}{+}2 x_{4}{+}2 x_{5}{+}2 x_{6}{+}2 x_{7}{+}2 x_{8}{+}2 x_{9}{+}2 x_{10}{+}2 x_{11}{+}2 x_{12}{+}2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}
or shortly (as pointed in comments below answer)%
    \footnote{Equation
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
        }:
    \begin{adjustwidth*}{}{-4em}
\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}
    \end{adjustwidth*}
or with smaller font in equation
{\small\begin{equation}\medmuskip=0mu
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
    \end{equation}}

\end{document}

Не могу сказать, что более уместно. Наверное, стоит спросить автора(ов), чтобы он(а) переписал(а) это уравнение и показал(а) ему(ей) результат этого теста :)

Редактировать:к MWE добавлена ​​часть, которая учитывает комментарий @campa ниже. Из рисунка ниже следует, что результаты те же (так и должно было быть ...), но использование \muskip make уравнения записывает гораздо более кратко :).

Answer 3

Обходной {\small\begin{equation}...}путь настолько неправильный, насколько это вообще возможно, извините.

Вот несколько лучших решений:

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{amsmath}% for text, recommended anyway
\usepackage{mathtools}% for \splitdfrac

\pagestyle{empty}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}
\flushbottom

\begin{document}
\section{Section}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text.\footnote{Equation:
\begin{equation}
\frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
      + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
      + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}
\end{equation}}
\begin{equation}
\text{\footnotesize$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\frac{
  \splitdfrac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}}
             {+ 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}}
  }{z}
\end{equation}
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text. Some dummy text.
\begin{equation}
\begin{split}
  \frac{1}{z}\bigl(
    & 2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5} + 2 x_{6} + 2 x_{7}\\
    & + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10} + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13}
  \bigr)
\end{split}
\end{equation}

\end{document}

Вы можете захотеть сделать первое, как

\begin{equation}
\text{\footnotesize\medmuskip=0mu}$\displaystyle
  \frac{2 x_{1} + 2 x_{2} + 2 x_{3} + 2 x_{4} + 2 x_{5}
        + 2 x_{6} + 2 x_{7} + 2 x_{8} + 2 x_{9} + 2 x_{10}
        + 2 x_{11} + 2 x_{12} + 2 x_{13} }{z}$%
}
\end{equation}

и вы получите

Альтернативой является использование nccmathи

\medmath{\frac{...}{...}}