Latex公式编号问题

在写文章时，我们会遇到各种各样的对公式编号的要求，例如对某些公式标号而对另外一些公式不编号、对某些公式整体编号、对一个拆为几行的较长的公式的最后一行编号等。这篇文章总结了对上面三种情况的处理方法，后面遇到其他情况再回来补充。

对某个公式编号/不编号

latex中给我们提供了很多编辑公式的方法，具体可在终端（命令提示符窗口）输入如下命令查看官方文档，这里我们做简单总结。

texdoc lshort			%英文版
texdoc lshort-zh		%中文版

虽然latex提供了如下的方法用于输入单个公式，但是并不推荐使用这种方法。

$x^2+y^2=r^2$                   %行内公式
$$x^2+y^2=r^2$$                 %行间公式

单独成行的行间公式通常由equation环境包裹，equation环境自动为公式生成一个编号，这个编号可以通过 “\label” 和 “\ref” 生成交叉引用，还可以通过amsmath的 “\eqref” 命令为引用自动加上圆括号（若要使用 “\eqref” 命令，则须在导言区加上amsmath宏包），若引入了amsmath宏包，还可以使用 “\tag” 命令手动修改公式编号，或使用 “\notag” 命令取消为公式编号（若不想为公式编号，可直接使用equation*环境）。以下面的例子说明：
代码：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
The Pythagorean theorem is:
\begin{equation}
a^2 + b^2 = c^2 \label{pythagorean}
\end{equation}
Equation \eqref{pythagorean} is
called ‘Gougu theorem’ in Chinese.
It’s wrong to say
\begin{equation}
    1+1=3 \tag{dumb}
\end{equation}
or
\begin{equation}
    1+1=4 \notag
\end{equation} 
\end{document} 

编译结果如下图所示（因为存在交叉引用，故需要编译两次）：

注：

1. 数学模式中输入的空格将被忽略，需要人为引入间距时，使用 “\quad”、 "\qquad"等命令。
2. 不允许有空行（分段）。行间公式也无法使用 ‘’\" 命令换行，排版多行公式的办法下面小节中给出。
3. 所有的字母被当做数学公式中的变量处理，字母间距与文本模式不一致，也无法生成单词之间的空格。如果想在数学公式中输入正体的文本，可用amsmath提供的 “\text” 命令，举例如下：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
    $x^{2} \geq 0 \qquad \text{for all}\quad x\in R$
\end{document}

效果如下图所示：

对某些公式整体编号

某些时候要求我们对某几个公式整体进行编号，例如下面的例子：

方法一代码：

\begin{equation}
\begin{split}
     \frac{\partial F}{x}&=-\frac{2}{9}x \\
     \frac{\partial F}{y}&=-\frac{1}{2}y \\
     \frac{\partial F}{z}&=1
\end{split}
\end{equation}

方法二代码（此方法依赖amsmath宏包）：

\begin{equation}
\begin{aligned}
     \frac{\partial F}{x}&=-\frac{2}{9}x \\
     \frac{\partial F}{y}&=-\frac{1}{2}y \\
     \frac{\partial F}{z}&=1
\end{aligned}
\end{equation}

如果我们不需要等号对齐，而是居中对齐即可，那么用上述代码默认是又对其，下面的代码可使多行公式居中对齐。

\begin{gather}
     \frac{\partial F}{x}=-\frac{2}{9}x \\
     \frac{\partial F}{y}=-\frac{1}{2}y \\
     \frac{\partial F}{z}=1
\end{gather}

较长公式拆行与编号

当我们遇到较长的公式，无法排版在一行时，就要求我们在适当的位置对公式进行拆分，并依照某种方式对齐，这里最常用的是align环境，它将公式用 “&” 隔为两部分并对齐，分隔符通常放在等号左边。align环境会给每行公式都编号，可使用 “\notag” 命令去掉某行编号，下面我们给出几个例子。

代码：

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

若要取消对其中某行公式编号，则只需在相应的行使用 “\notag” 命令即可，如下：

代码：

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

按加号对齐（为了对齐加号，我们将分隔符放在等号右边，这时需要给等号后添加一对括号 " {}" 以产生正常的）间距：

代码：

\begin{align}
a ={} & b + c \\
={} & d + e + f + g + h + i
+ j + k + l \notag \\
& + m + n + o \\
={} & p + q + r + s
\end{align}