Comment mettre en page un système d’équations ?

1.  Avec des commandes de base

Pour cela, vous pouvez utiliser les commandes \left et \right qui permettent d’obtenir des délimiteurs extensibles et de les positionner autour d’un tableau, comme ici :

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page

\begin{document}
\[  
  \left \{
  \begin{array}{c @{=} c}
    x & \sin a \cos b \\
    y & \sin a \sin b
  \end{array}
  \right.
\]
\end{document}

2.  Avec l’extension mathtools

L’extension mathtools (ou amsmath) permet de placer des choix conditionnels, comme pour cet exemple :

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{mathtools}

\begin{document}
\begin{equation*}
  \|x\|=
     \begin{cases}
        -x & \text{si } x < 0 \\
        x  & \text{si } x \geq 0
     \end{cases}
\end{equation*}
\end{document}

3.  Avec l’extension systeme

L’extension systeme permet de mettre en forme des systèmes d’équations ou d’inéquations où les termes et les signes sont alignés verticalement, tout en permettant une saisie quasi naturelle.

Cette extension fonctionne avec Plain TeX et LaTeX.

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{systeme}

\begin{document}
Résoudre \systeme{2a-3b+4c=2,
  a+8b+5c=8,
  -a+2b+c=-5}
\end{document}

Cette extension propose de nombreux outils, en particulier, la possibilité de rajouter une colonne, permettant par exemple de commenter les opérations réalisées.

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{systeme}

\begin{document}
\systeme{x+y-z=3@L_{*}\quad,
  2x+y+z=4,
  x-y+2z=0}
\systeme{x+y-z=3@L'_{*},
  3x+2y=7@=L_1+L_2,
  3x+y=6@=2L_1+L_3}
\end{document}

4.  Avec l’extension delarray

L’extension delarray peut également être utilisée dans ce but car elle permet d’indiquer les délimiteurs entourant un tableau directement au niveau de la déclaration du format des colonnes. Dans l’exemple, ces délimiteurs sont respectivement « \{ » (accolade ouvrante) et « . » (absence de délimiteur), à l’image de ce qu’il aurait fallu passer comme argument aux commandes \left et \right (pour avoir des délimiteurs extensibles).

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{delarray}

\begin{document}
\[  
  \|x\| =
  \begin{array}\{ {cc}.
   -x & \textrm{si } x < 0 \\
    x & \textrm{si } x \geq 0
  \end{array}
\]
\end{document}

5.  Avec l’extension envmath

L’extension envmath permet de numéroter le système ou chaque équation du système, le compteur pouvant alors être personnalisé. L’aspect esthétique n’est toutefois pas très bon dans certains cas.

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{envmath}

\begin{document}
% Numérotation du système
\begin{System}
  2x + y = 6 \\
  3x + y = 7
\end{System}

% Numérotation de chaque équation du système
\begin{EqSystem}
  2x + y = 6 \\
  3x + y = 7
\end{EqSystem}
\end{document}

6.  Avec l’extension cases

L’extension cases gère les systèmes d’équations. Voici un exemple :

\documentclass{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{cases}

\begin{document}
\begin{numcases}{\|x\|=}
  -x, & si $x < 0$ \\
   x, & si $x \geq 0$
\end{numcases}
\end{document}

Le fichier xtdeqnra.sty, disponible ici, est une adaptation de cette extension par Jérôme Laurens.