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¿Cómo formatear un sistema de ecuaciones diferenciales en látex?

Te doy la bienvenida a proyecto online, aquí vas a hallar la respuesta que buscas.

Solución:

No necesitas nada realmente especial. Evitaría todos esos 20pt eso es demasiado.

Solo para evitar emitir displaystyle cada vez que usé dcases de mathtools.

los physics paquete redefine div (lo cual no es bueno); en lugar de cargarlo solo por eso, usa una definición simple de Div.

Para simplificar la entrada, definí un pder comando y también un vect comando de vectores para hacer la entrada más semántica.

Los dos subíndices de la primera ecuación deben estar en posición vertical, porque son palabras en lugar de símbolos.

Las líneas están igualmente espaciadas con el truco de insertar una derivada parcial fantasma en las dos últimas filas (la segunda se rompió en la parte inferior). los mystrut el comando es temporal, solo por eso equation medio ambiente.

Tenga en cuenta que bigg debería ser en su lugar biggl o biggr (delimitadores izquierdo y derecho). Eliminé todo big (eso debería ser bigl o bigr), porque no parecen realmente necesarios.

documentclass[10pt,a4paper]article
usepackage[utf8]inputenc
usepackage[english]babel
usepackageamsmath,mathtools
usepackageamssymb
usepackagebm
%usepackagephysics % I'd recommend avoiding it

newcommandpder[2]fracpartial#1partial#2 % or use diffcoeff
newcommandvect[1]mathbf#1
newcommandDivbmnablacdot

begindocument

beginequation
newcommandmystrutvphantompder
begindcases
chi biggl( C_m pdervt + I_mathrmion(v,vectw,vectc) biggr) =
  Div (vectD_M Div v) + I_mathrmapp
& Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
pdervectwt = vectR(v,vectw,vectc)
& Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
pdervectwt = vectS (v,vectw,vectc )
& Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
mystrut
(vectD_M Div v ) cdot vectN_S = 0
& partialOmega_0^s times (0,T]
\[1ex]
smash[b]mystrut
v = v_0 quad vectw = vectw_0 quad  vectc = vectc_0
& partialOmega_0^s  times  0 
enddcases
endequation

enddocument

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si desea condiciones de contorno alineadas a la derecha, puede usar alignedat:

documentclass[10pt,a4paper]article
usepackage[utf8]inputenc
usepackage[english]babel
usepackageamsmath,mathtools
usepackageamssymb
usepackagebm
%usepackagephysics % I'd recommend avoiding it

newcommandpder[2]fracpartial#1partial#2 % or use diffcoeff
newcommandvect[1]mathbf#1
newcommandDivbmnablacdot

begindocument

beginequation
newcommandmystrutvphantompder
leftlbrace
beginalignedat2
&chi biggl( C_m pdervt + I_mathrmion(v,vectw,vectc) biggr) =
  Div (vectD_M Div v) + I_mathrmapp
&quad Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
&pdervectwt = vectR(v,vectw,vectc)
&quad Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
&pdervectwt = vectS (v,vectw,vectc )
&quad Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
&mystrut
(vectD_M Div v ) cdot vectN_S = 0
&quad Omega_0^s times (0,T]
\[1ex]
&smash[b]mystrut
v = v_0 quad vectw = vectw_0 quad  vectc = vectc_0
&quad Omega_0^s  times  0 
endalignedat
right.
endequation

enddocument

Explicación: alignedat hace pares de columnas alineadas de derecha a izquierda. Entonces, las ecuaciones están en la “parte alineada a la izquierda” del primer par, mientras que las condiciones de contorno están en la “parte alineada a la derecha” del segundo par.

ingrese la descripción de la imagen aquí

No es necesario emplear un cases medio ambiente. Le sugiero que emplee un alignedat medio ambiente en su lugar.

ingrese la descripción de la imagen aquí

documentclass[10pt,a4paper]article
usepackage[utf8]inputenc
usepackage[english]babel
usepackageamsmath % for 'alignedat' environment
usepackageamssymb,physics

begindocument

beginequation
addtolengthjot5pt
left{
beginalignedat2
chi smash[b] Bigl[ C_m fracpartial vpartial t 
               + I_mathrmion( v,mathbfw,mathbfc) Bigr]   
  =  div ( mathbfD_mathrmM div v ) + I_mathrmapp 
  &qquad&& Omega_0^s times (0,T]\
fracpartial mathbfwpartial t  
  = mathbfR(v,mathbfw,mathbfc ) 
  &&&Omega_0^s times (0,T]  \ 
fracpartial mathbfw  partial t 
  = mathbfS (v,mathbfw,mathbfc )  
  &&& Omega_0^s times (0,T] \
( mathbfD_mathrmM nabla v ) cdot  mathbfN_S = 0 
  &&& partial Omega_0^s times (0,T] \
v = v_0 quad mathbfw = mathbfw_0 quad mathbfc = mathbfc_0 
  &&&  partial  Omega_0^s  times  0   
endalignedat
right.
endequation

enddocument

Puede encontrar algunos de los entornos en mathtools útil para esto. En particular, dcases es como los casos, pero cada línea está en modo de visualización, y spreadlines cambia el espaciado de línea de los entornos alineados. Yo también usé aligned, de amsmath, para agregar más puntos de alineación.

También me tomé la libertad de definir un vectorsym macro, para mayor legibilidad y para que pueda cambiar el formato de todos sus vectores en un solo lugar.

Este MWE usa LuaLaTeX, pero el cuerpo debería funcionar bien con su propio preámbulo (puede usar isomath por vectorsym en PDFTeX, si es necesario).

También declaré algunos de tus delimitadores emparejados con un DeclarePairedDelimiter comando, que toma un argumento de tamaño opcional.

documentclass[10pt,a4paper]article
usepackage[english]babel
usepackagemathtools
usepackagenewcomputermodern

newcommandvectorsym[1]symbfit#1
DeclarePairedDelimiterclosedopenlbrackrparen

begindocument

beginspreadlines2ex
beginequation
begindcases
beginaligned
chi bigg[ C_m fracpartial vpartial t + I_ionbig( v,vectorsymw,vectorsymc big) bigg]  &= 
  nabla big( vectorsymD_M nabla v big) + I_app qquad  &Omega_0^s × closedopen[big]0,T \
fracpartial vectorsymwpartial t  &=
  vectorsymR(v,vectorsymw,vectorsymc big)  qquad  &Omega_0^s × closedopen[big]0,T  \
fracpartial vectorsymw  partial t &=
  vectorsymS big(v,vectorsymw,vectorsymc big) qquad  &Omega_0^s × closedopen[big]0,T \
big( vectorsymD_M nabla v ) cdot  vectorsymN_S &=
  0 qquad &partial Omega_0^s × closedopen[big]0,T \
 v = v_0 quad vectorsymw = vectorsymw_0 quad  vectorsymc &=
  vectorsymc_0 &partial  Omega_0^s  ×  0  
endaligned
enddcases
endequation
endspreadlines

enddocument

muestra de herramientas de matemáticas

También, physics (con el que no estoy muy familiarizado) parece redefinir div significar nablacdot, pero en LaTeX estándar, eso significa ÷. Estoy editando ahora porque eso me hizo tropezar, y le recomiendo que no use un código ambiguo como este.

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