Die align und align* Umgebung im amsmath Paket

Das amsmath Paket in LaTeX bietet erweiterte Möglichkeiten für mathematische Ausdrücke, die über das hinausgehen, was der Standard-LaTeX-Befehlssatz bietet. Zwei der nützlichsten Umgebungen in diesem Paket sind align und align*. Diese Umgebungen ermöglichen das Ausrichten mehrerer mathematischer Gleichungen an einem oder mehreren Punkten, typischerweise an den Gleichheitszeichen, was die Lesbarkeit und Übersichtlichkeit der Gleichungen verbessert.

align Umgebung

Die align Umgebung wird verwendet, um mehrere Gleichungen zu gruppieren und diese an einem gemeinsamen Punkt auszurichten. Ein typischer Anwendungsfall ist das Ausrichten an Gleichheitszeichen oder anderen Operatoren. Innerhalb der align Umgebung können Sie beliebig viele Gleichungen einfügen, die durch \\ getrennt werden. Jede Gleichung kann einen oder mehrere Ausrichtungspunkte enthalten, die durch das & Zeichen markiert werden.

Ein Beispiel für die Verwendung der align Umgebung:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{align}
a &= b + c \\
d + e &= f
\end{align}

\end{document}

In diesem Beispiel werden zwei Gleichungen erstellt, die beide an den Gleichheitszeichen ausgerichtet sind. Das & Zeichen vor den Gleichheitszeichen gibt den Punkt an, an dem die Ausrichtung erfolgt.

Erklärung der Syntax:

• \begin{align}: Beginn der align Umgebung.
• a &= b + c \\: Erste Gleichung, ausgerichtet am = Zeichen.
• d + e &= f: Zweite Gleichung, ebenfalls am = Zeichen ausgerichtet.
• \end{align}: Ende der align Umgebung.

align* Umgebung

Die align* Umgebung funktioniert ähnlich wie die align Umgebung, jedoch ohne automatische Nummerierung der Gleichungen. Dies ist nützlich, wenn Sie Gleichungen präsentieren möchten, bei denen die Nummerierung nicht erforderlich ist oder störend wirkt.

Ein Beispiel für die Verwendung der align* Umgebung:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{align*}
x &= y + z \\
u + v &= w
\end{align*}

\end{document}

Auch hier werden die Gleichungen an den Gleichheitszeichen ausgerichtet, jedoch ohne Nummerierung.

Erklärung der Syntax:

• \begin{align*}: Beginn der align* Umgebung.
• x &= y + z \\: Erste Gleichung, ausgerichtet am = Zeichen, ohne Nummerierung.
• u + v &= w: Zweite Gleichung, ebenfalls am = Zeichen ausgerichtet, ohne Nummerierung.
• \end{align*}: Ende der align* Umgebung.

Unterschiede und Anwendungsfälle

• Nummerierung: Die align Umgebung nummeriert die Gleichungen automatisch, was in vielen wissenschaftlichen Arbeiten erforderlich ist. Die align* Umgebung hingegen unterdrückt die Nummerierung.
• Ausrichtung: Beide Umgebungen ermöglichen die Ausrichtung an einem oder mehreren Punkten innerhalb der Gleichungen.
• Anwendungsfälle: Verwenden Sie align, wenn die Nummerierung der Gleichungen gewünscht oder erforderlich ist, beispielsweise in wissenschaftlichen Artikeln oder Berichten. Nutzen Sie align*, wenn Sie die Gleichungen präsentieren möchten, ohne dass diese nummeriert werden, beispielsweise in Präsentationen oder wenn die Gleichungen in kurzen Notizen oder erläuternden Texten erscheinen.

Beispiel mit mehreren Ausrichtungspunkten

Ein komplexeres Beispiel, das mehrere Ausrichtungspunkte verwendet:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{align}
a &+ b & = c &+ d \\
e &+ f & = g &+ h
\end{align}

\end{document}

In diesem Fall sind die Gleichungen sowohl am = Zeichen als auch an den Operatoren innerhalb der Gleichungen ausgerichtet, was eine klarere / lockere Struktur ermöglicht.