方程式的環境

LaTeX 提供了最基本的方程式環境（就是會將數學式子單獨放在一行的那種），分別是 equation, eqnarray, eqnarray*。 equation 是單行、有編號的數學環境， eqnarray 是多行、有編號的數學環境，而 eqnarray* 是多行、無編號的數學環境。下面有兩個例子

\begin{equation}
  1+2 = 3
\end{equation}

\begin{eqnarray}
  \cos 2 x & = & \cos^2 x - \sin^2 x \\
  & = & 2 \cos^2 x -1 \\
  & = & 1 - 2 \sin^2 x
\end{eqnarray}

要特別說明一下 eqnarray，我們用兩個 & 夾住的二元算子是在方程式中要對齊的地方。但如果我們要對齊的地方不是二元算子的話，那可能會看起來非常地奇怪。

所以，我們要特別介紹由美國數學協會所推出的文件類別 amsart, amsbook, amsproc。在這些文件類別中，關於數學方面的設定是放在 amsmath 的套件中，可單獨使用這個套件。

\usepackage{amsmath}

amsmath 所提供的數學環境主要常用的是 align*, align, gather*, gather。這幾個環境可以放一行的方程式，也可以放二行以上的方程式。align, gather 是有編號的，每一行一個號碼，而 align*, gather* 則是沒有編號。在 align 的數學環境中，方程式是可以隨自己的意思對齊方程式，對齊的方法就是使用 & 。注意，在這裡只需要一個 & 就可以了。

\begin{align}
  x^2 + y^2 & = z^2 \\
  x^3 + y^3 & < z^3
\end{align}

在 gather 的數學環境中，每一行都是居中對齊，所以不需要 & 這個符號。

\begin{gather}
  x^2 + y^2 = z^2 \\
  x^3 + y^3 < z^3
\end{gather}