Gleichung auf zwei (oder mehr) Zeilen aufteilen?


Wie kann ich eine Gleichung auf zwei (oder mehr) Zeilen aufteilen?

Innerhalb der equation Umgebung ist ein Zeilenumbruch (\\) wirkungslos. Es spielt keine Rolle, ob der Befehl \\ in dieser Umgebung gesetzt wird oder nicht, die Gleichung wird immer einzeilig ausgegeben. Um dennoch einen Umbruch innerhalb der Zeile einer Gleichung zu erreichen, ist es notwendig zusätzliche Pakete einzubinden. Je nachdem welches Paket verwendet wird, ergeben sich unterschiedliche Lösungsansätze.

amsmath

Das amsmath Paket bietet zum einen mit der split Umgebung eine zusätzliche Umgebung an, die innerhalb der equation Umgebung verwendet werden kann, um dort einen Zeilenumbruch zu erreichen. Zum anderen bietet das Paket eine neue Gleichung-Umgebung multline an, innerhalb derer Zeilenumbrüche möglich sind. Vorab als Hinweis, die zwei Umgebungen split und multline sind nicht miteinander kombinierbar.

Die split Umgebung wird verwendet, um Gleichungen mit Ausrichtung aufzuteilen. Die Ausrichtung erfolgt dabei anhand des Kaufmanns und (&).

\documentclass{article}
%...
\usepackage{amsmath}
%...
\begin{document}
%...
\begin{equation}
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14+15 \\
= 120
\end{equation}
%...
\begin{equation}
\begin{split}
1+2+3+4+5+6& +7+8+9+10+11\\
           &+12+13+14+15 \\
           &=120 
\end{split}
\end{equation}
%...
\end{document}

Bei der multline Umgebung ist die Ausrichtung bereits vorgegeben, so wird die erste Zeile linksbündig, die letzte Zeile rechtsbündig und die Zeilen dazwischen zentriert gesetzt.

\documentclass{article}
%...
\usepackage{amsmath}
%...
\begin{document}
%...
\begin{equation}
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14+15 \\
= 120
\end{equation}
%...
\begin{multline}
1+2+3+4+5+6\\
+7+8+9+10+11\\
+12+13+14+15 \\
=120 
\end{multline}
%...
\begin{multline}
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14+15 \\
=120 
\end{multline}
%...
\end{document}

breqn

Eine weitere Möglichkeit einen Zeilenumbruch innerhalb einer Gleichung zu verwenden ist die Nutzung des breqn (break equation) Paketes.

\documentclass{article}
\usepackage{breqn}
\begin{document}
\begin{dmath}
1+2+3+4+5+6+\\
7+8+9+10+11\\
+12+13+14+15\\
=120 \\
\end{dmath}
\end{document}