Takatani Note

【LaTeX】場合分け (cases,array)

この記事では、LaTeXで場合分けを出力する方法を紹介します。

場合分け

cases環境

表示コマンド
(1) \[\begin{cases} x+y=1 \\ x-y=3 \end{cases}\]
\begin{cases}
 x+y=1 \\
 x-y=3
\end{cases}
(2) \[ f(x) = \begin{cases} 1 & (x\geq 0) \\ 0 & (x < 0) \end{cases} \]
f(x) = 
\begin{cases}
 1 & (x \geq 0) \\
 0 & (x < 0)
\end{cases}

array環境

表示コマンド
(1) \[ \left\{ \begin{array}{l} x+y=1 \\ x-y=3 \end{array} \right. \]
\left\{ 
\begin{array}{l}
 x+y=1 \\
 x-y=3
\end{array} \right.
(2) \[ f(x)= \left\{ \begin{array}{ll} 1 & (x \geq 0) \\ 0 & (x < 0) \end{array} \right. \]
f(x)=
\left\{ 
\begin{array}{ll}
1 & (x \geq 0) \\
0 & (x < 0)
\end{array} \right.

casesとarrayの違い

行間の高さがわずかに違います。
次の例のようにcasesよりもarrayのほうが行間の高さが大きいです。

casesarray
\[\begin{cases} x+y=\dfrac{1}{2} \\ x-y=\dfrac{3}{5} \end{cases}\] \[ \left\{ \begin{array}{l} x+y=\dfrac{1}{2} \\ x-y=\dfrac{3}{5} \end{array} \right. \]

なので、場合分けに「分数」を入れるときは「array」を使うほうが良いと思います。

式番号を付ける

式全体に番号を1つ付ける方法

次のようにcases環境をequationで囲みます。

\begin{equation}|x|=
   \begin{cases}
       x   &  (x\geq 0) \\
      -x   &  (x< 0)    
   \end{cases}
\end{equation}

\[ |x|= \begin{cases} x & (x\geq 0) \\ -x & (x< 0) \end{cases} \hspace{50pt}(1) \]

各々の式に番号を

casesパッケージの\numcasesを使います。

\begin{numcases}{|x|= }
      x   &   $(x \geq 0)$  \\
     -x   &   $(x < 0)$  
\end{numcases}

\[ |x|= \begin{cases} x & (x\geq 0) \\ -x & (x< 0) \end{cases} \hspace{50pt} \begin{array}{l} (1)\\ (2) \end{array} \]

※次のようにcasesパッケージの読み込みは必ずamsmathパッケージの後にしてください。

\usepackage{amsmath}
\usepackage{cases}