Jede Zeile eines LGS in einer Matrix nummerieren

shardur · Beitrag von **shardur** » Fr 14. Nov 2014, 15:30

Hey,

ich habe ein Problem mit einer Matrix.
Ich habe ein LGS mit 4 Funktionen, dass ich in der Matrixumgebung eingebettet habe.
Ich möchte nun, dass hinter jeder Zeile der Matrix eine Nummerierung der Zeilen erfolgt (1),... Sodass ich ich danach auf die einzelnen Zeilen beim Auflösen des LGS Bezug nehmen kann.
Wenn ich das mit dem align befehl mache, erhalte ich nur für die komplette Matrix eine Nummerierung.
Wie kann ich dies denn abändern?

\documentclass[a4paper, 12pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{lmodern}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[english]{babel}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage[left= 3 cm, right= 3 cm]{geometry}
\usepackage[onehalfspacing]{setspace}
\usepackage[]{mcode}
\begin{document}
\begin{align}
  \begin{vmatrix}
    & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\
    & -\frac{1}{2}q_1 &  -1q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{1}{2} & \\
    & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -1q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & \\
    & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -1q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} &
  \end{vmatrix} \\
\end{align}
\end{document}

Vielen Dank schonmal!

esdd · Beitrag von **esdd** » Fr 14. Nov 2014, 22:01

Wahrscheinlich kann man die Zeilen einer Matrix nicht jeweils mit einer eigenen Gleichungsnummer versehen. Aber Du könntest das Paket empheq laden und die Gleichungen mit alignat ausrichten:

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{lmodern} 

\usepackage{empheq}% lädt auch amsmath

\usepackage[onehalfspacing]{setspace} 

\begin{document} 
\begin{align} 
 \begin{vmatrix} 
   & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -1q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{1}{2} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -1q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -1q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & 
 \end{vmatrix} 
\end{align} 

\begin{empheq}[left=\empheqlvert, right=\empheqrvert]{alignat=7}
  & -1q_1 &\ &  -\frac{1}{2}q_2 &\ &  -\frac{1}{2}q_3&\ &  -\frac{1}{2}q_4 &\ & ={}&\ &\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}&\ \\ 
   & -1q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -\frac{1}{2}q_3 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = &&\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}\\
   & -\frac{1}{2}q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -1q_3 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = && \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -\frac{1}{2}q_3 &&  -1q_4 && = && \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & 
\end{empheq}
\end{document}

Gruß
Elke

shardur · Beitrag von **shardur** » Sa 15. Nov 2014, 16:30

esdd hat geschrieben:Wahrscheinlich kann man die Zeilen einer Matrix nicht jeweils mit einer eigenen Gleichungsnummer versehen. Aber Du könntest das Paket empheq laden und die Gleichungen mit alignat ausrichten:

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{lmodern} 

\usepackage{empheq}% lädt auch amsmath

\usepackage[onehalfspacing]{setspace} 

\begin{document} 
\begin{align} 
 \begin{vmatrix} 
   & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -1q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{1}{2} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -1q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -1q_4 & = & \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & 
 \end{vmatrix} 
\end{align} 

\begin{empheq}[left=\empheqlvert, right=\empheqrvert]{alignat=7}
  & -1q_1 &\ &  -\frac{1}{2}q_2 &\ &  -\frac{1}{2}q_3&\ &  -\frac{1}{2}q_4 &\ & ={}&\ &\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}&\ \\ 
   & -1q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -\frac{1}{2}q_3 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = &&\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}\\
   & -\frac{1}{2}q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -1q_3 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = && \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & \\ 
   & -\frac{1}{2}q_1 &&  -\frac{1}{2}q_2 &&  -\frac{1}{2}q_3 &&  -1q_4 && = && \frac{1}{2}c -\frac{9}{20} & 
\end{empheq}
\end{document}

Gruß
Elke

Danke Elke für die Antwort. Mit der Numerierung hat das soweit funktioniert.
Jedoch habe ich bei weitern LGS das Problem, das mir es in der empheq Umgebung die Formatierung zerhaut.
Gibt es da einen angenhmen Weg, jeden Wert in seiner Zeile zu zentrieren?
Habe mal den Code für die nächste Matrix eingefügt. Erst in der empheq Umgebung, wo es mir das ganze nummeriert. Und unten so, wie ich es gerne formatiert hätte in empheq.

\begin{empheq}[left=\empheqlvert, right=\empheqrvert]{alignat=7}
  && -1q_1 &\ &  -\frac{1}{2}q_2 &\ &  -\frac{1}{2}q_3&\ &  -\frac{1}{2}q_4 &\ & ={}&\ &\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}&\ \\
   &&    0 &&  -\frac{3}{4}q_2 &&  -\frac{1}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = &&\frac{1}{4}c - \frac{1}{4}\\
   &&    0 &&  -\frac{1}{4}q_2 &&  -\frac{3}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = && \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\
   && 0 &&  +\frac{1}{2}q_2 &&  +0 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = && \frac{1}{20} &
\end{empheq}
\begin{align*}
  \begin{vmatrix}
    & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\
    & 0 &  -\frac{3}{4}q_2 &  -\frac{1}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{4} & \\
    & 0 &  -\frac{1}{4}q_2 &  -\frac{3}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\
    & 0 &  +\frac{1}{2}q_2 &  +0 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{20} &
  \end{vmatrix} \\
\end{align*}

esdd · Beitrag von **esdd** » Sa 15. Nov 2014, 17:03

Ich glaube nicht, dass das geht - zumindest nicht mit vertretbarem Aufwand.

In meinem Vorschlag waren die einzelnen Teile übrigens links und nicht rechts ausgerichtet. Dann würden die + und - immer untereinander stehen, was aus meiner Sicht sinnvoll ist. Lediglich in der 1.Spalte muss man für den Fall vorsorgen, dass manche Zahlen ein Vorzeichen und manche keines haben.

align, alignat etc. verwenden rl Spaltenpaare, d.h. die erste Spalte ist rechts ausgerichtet, die zweite links, die dritte rechts etc. Das Argument bei alignat gibt übrigens die Anzahl dieser Paare bzw. die Anzahl der r Spalten an.

In meinem Beispiel habe ich die r-Spalten immer leer gelassen bzw. in der ersten Zeile etwas Abstand eingefügt. Du hast aber am Anfang jeder Zeile ein zusätzliches & eingefügt und damit sind bei Dir alle Spalten rechtsbündig - was hier unpassend ist.

\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{lmodern} 

\usepackage{empheq}% lädt auch amsmath 
\newcommand\phvorz{\phantom{{}-{}}}

\usepackage[onehalfspacing]{setspace} 

\begin{document} 
\begin{empheq}[left=\empheqlvert, right=\empheqrvert]{alignat=7} 
   \ & -1q_1 &\ &  -\frac{1}{2}q_2 &\ &  -\frac{1}{2}q_3&\ &  -\frac{1}{2}q_4 &\ & ={}&\ &\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}&\quad\\ 
    &\phvorz 0 &&  -\frac{3}{4}q_2 &&  -\frac{1}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = &&\frac{1}{4}c - \frac{1}{4}\\ 
    &\phvorz 0 &&  -\frac{1}{4}q_2 &&  -\frac{3}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = && \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\ 
    &\phvorz 0 &&  +\frac{1}{2}q_2 &&  +0 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = && \frac{1}{20} & 
\end{empheq} 
\begin{align*} 
   \begin{vmatrix} 
     & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\ 
     & 0 &  -\frac{3}{4}q_2 &  -\frac{1}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{4} & \\ 
     & 0 &  -\frac{1}{4}q_2 &  -\frac{3}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\ 
     & 0 &  +\frac{1}{2}q_2 &  +0 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{20} & 
   \end{vmatrix} \\ 
\end{align*}
\end{document}

Gruß
Elke

shardur · Beitrag von **shardur** » Sa 15. Nov 2014, 17:09

esdd hat geschrieben:Ich glaube nicht, dass das geht - zumindest nicht mit vertretbarem Aufwand.

In meinem Vorschlag waren die einzelnen Teile übrigens links und nicht rechts ausgerichtet. Dann würden die + und - immer untereinander stehen, was aus meiner Sicht sinnvoll ist. Lediglich in der 1.Spalte muss man für den Fall vorsorgen, dass manche Zahlen ein Vorzeichen und manche keines haben.

align, alignat etc. verwenden rl Spaltenpaare, d.h. die erste Spalte ist rechts ausgerichtet, die zweite links, die dritte rechts etc. Das Argument bei alignat gibt übrigens die Anzahl dieser Paare bzw. die Anzahl der r Spalten an.

In meinem Beispiel habe ich die r-Spalten immer leer gelassen bzw. in der ersten Zeile etwas Abstand eingefügt. Du hast aber am Anfang jeder Zeile ein zusätzliches & eingefügt und damit sind bei Dir alle Spalten rechtsbündig - was hier unpassend ist.
\documentclass[12pt]{article} 
\usepackage{lmodern} 

\usepackage{empheq}% lädt auch amsmath 
\newcommand\phvorz{\phantom{{}-{}}}

\usepackage[onehalfspacing]{setspace} 

\begin{document} 
\begin{empheq}[left=\empheqlvert, right=\empheqrvert]{alignat=7} 
   \ & -1q_1 &\ &  -\frac{1}{2}q_2 &\ &  -\frac{1}{2}q_3&\ &  -\frac{1}{2}q_4 &\ & ={}&\ &\frac{1}{2}c - \frac{1}{2}&\quad\\ 
    &\phvorz 0 &&  -\frac{3}{4}q_2 &&  -\frac{1}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = &&\frac{1}{4}c - \frac{1}{4}\\ 
    &\phvorz 0 &&  -\frac{1}{4}q_2 &&  -\frac{3}{4}q_3 &&  -\frac{1}{4}q_4 && = && \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\ 
    &\phvorz 0 &&  +\frac{1}{2}q_2 &&  +0 &&  -\frac{1}{2}q_4 && = && \frac{1}{20} & 
\end{empheq} 
\begin{align*} 
   \begin{vmatrix} 
     & -1q_1 &  -\frac{1}{2}q_2 &  -\frac{1}{2}q_3 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{2}c - \frac{1}{2} & \\ 
     & 0 &  -\frac{3}{4}q_2 &  -\frac{1}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{4} & \\ 
     & 0 &  -\frac{1}{4}q_2 &  -\frac{3}{4}q_3 &  -\frac{1}{4}q_4 & = & \frac{1}{4}c -\frac{1}{5} & \\ 
     & 0 &  +\frac{1}{2}q_2 &  +0 &  -\frac{1}{2}q_4 & = & \frac{1}{20} & 
   \end{vmatrix} \\ 
\end{align*}
\end{document}
Gruß
Elke

Danke für die Antwort!
Bekomme jedeoch hier immer Fehler:
! Undefined control sequence.
\EQ_mathbody: ... \frac {1}{2}& \quad \\ &\phvorz
0 && -\frac {3}{4}q_2 && -...
l.185 \end{empheq}
The control sequence at the end of the top line
of your error message was never \def'ed. If you have
misspelled it (e.g., `\hobx'), type `I' and the correct
spelling (e.g., `I\hbox').

esdd · Beitrag von **esdd** » Sa 15. Nov 2014, 17:13

Mein Beispiel war vollständig. Der zusätzliche Befehl wird in der Präambel definiert

Übrigens musst Du nicht jedes Mal den direkt darüber stehenden Beitrag komplett zitieren.

Gruß
Elke

shardur · Beitrag von **shardur** » Sa 15. Nov 2014, 17:18

ahhh ja sorry habe ich übersehen
Besten Dank für die Antwort hat mir sehr weitergeholfen