Как выровнять строки с комментариями с другими строками в математическом режиме

Question

Когда я использую команду \tag для добавления комментария в строку в математическом режиме, иногда эта строка становится нецентральной и не выравнивается с остальными уравнениями. Вот пример кода и его вывод:

\documentclass[a4paper, 11pt, letterpaper]{article}
\usepackage{comment} 
\usepackage{fullpage} 
\usepackage{amsmath,amsthm,amssymb}
\usepackage{mathtools,amsthm}
\begin{document}
\[\mathrm{cosec}^2 (x-200^{\circ}) =2 \tag{$-150 ^{\circ} \leq x-200^{\circ} \leq 150 ^{\circ}$}\]
\[\sin ^2 (x-200 ^{\circ}) = \f 12\]
\[\sin (x-200 ^{\circ}) = \pm \f{1}{\sqrt{2}}\]
\[x-200 ^{\circ} = 45 ^{\circ}, 135 ^{\circ}, -45 ^{\circ}, -135 ^{\circ}\]
\[x= 65^{\circ}, 155 ^{\circ}, 245^{\circ}, 335 ^{\circ}\]
\end{document}

Я пробовал использовать среду align*, но тогда все уравнения становятся немного нецентральными. Также это выглядит не эстетично, когда все уравнения выровнены по знаку равенства. Мне бы хотелось найти решение, которое по-прежнему сохраняет все уравнения в центре страницы.

Спасибо за любую помощь!

Answer 1

Вы можете использовать flalign*окружения и комментарий среднего размера с \medmathкомандой из nccmath. Другое решение, более приятное на мой взгляд: два независимых alignedокружения в пределах gather*:

\documentclass[a4paper, 11pt, letterpaper]{article}
\usepackage{amssymb, amsthm}
\usepackage{mathtools, nccmath}
\DeclareMathOperator{\cosec}{cosec}

\begin{document}

\begin{flalign*}
 & & \cosec ^2 (x-200^{\circ}) & = 2 & & \mathllap{(\medmath{-150 ^{\circ} \leq x-200^{\circ} \leq 150 ^{\circ}})} \\
 & & \sin ^2 (x-200 ^{\circ}) & = \frac12 \\
 & & \sin (x-200 ^{\circ}) & = \pm \frac{1}{\sqrt{2}} \\
 & & x-200 ^{\circ} & = 45 ^{\circ}, 135 ^{\circ}, -\mathrlap{45 ^{\circ}, -135 ^{\circ}} \\
 & & x & = 65^{\circ}, 155 ^{\circ}, \mathrlap{245^{\circ}, 335 ^{\circ}}
\end{flalign*}
\bigskip
\begin{gather*}
\begin{aligned}
  \cosec ^2 (x-200^{\circ}) & = 2 & & \mathrlap{(\medmath{-150 ^{\circ} = \leq x-200^{\circ} \leq 150 ^{\circ}})} \\
  \sin ^2 (x-200 ^{\circ}) & = \frac12 \\
  \sin (x-200 ^{\circ}) & = \pm \frac{1}{\sqrt{2}} 
 \end{aligned}\\[1ex]
\begin{aligned}
  x-200 ^{\circ} & = 45 ^{\circ}, 135 ^{\circ}, - 45 ^{\circ}, -135 ^{\circ} \\
   x & = 65^{\circ}, 155 ^{\circ}, 245^{\circ}, 335 ^{\circ} 
 \end{aligned}
\end{gather*}

\end{document} 

Answer 2

Я бы упростил: нет необходимости выравнивать по знакам равенства; более того, условие в скобках — это не комментарий, а часть уравнения.

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage{amsmath}

\DeclareMathOperator{\cosec}{cosec}
\newcommand{\dg}{^{\circ}}

\begin{document}

\begin{align*}
&\! \cosec ^2 (x-200\dg) = 2 \qquad (-150\dg \leq x-200\dg \leq 150\dg) \\
&\! \sin ^2 (x-200\dg) = \frac12 \\
&\! \sin (x-200\dg) = \pm \frac{1}{\sqrt{2}} \\
& x-200\dg = 45\dg, 135\dg, -45\dg, -135\dg \\
& x = 65\dg, 155\dg, 245\dg, 335\dg
\end{align*}

\end{document}

После этого \!необходимо =сделать , так как LaTeX вставляет тонкий пробел после нечетного числа &в align, что может привести к смещению операторов (не когда &следует x).

Использование макроса, например, \dgускоряет набор текста и обеспечивает единообразие.

Кстати, указывать и то, a4paperи letterpaperдругое неправильно: используйте только тот вариант, который соответствует формату вашей бумаги (если это US Letter, то его letterpaperможно опустить, так как он используется по умолчанию).