如何在Overleaf的LaTeX中进一步缩小矩阵尺寸？

针对你用\footnotesize后矩阵仍超宽的问题，给你几个实用的调整方案：

1. 进一步缩小字体+减小矩阵列间距 #

直接用更小字号（比如\scriptsize），同时压缩矩阵列之间的默认间距，这是最直接的适配办法：

\begin{equation}
\scriptsize
\setlength{\arraycolsep}{2pt} % 把默认列间距从5pt左右缩小到2pt
    \begin{bmatrix}
1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\
-0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0 & 0\\
0 & -0.16 & 1.6 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0\\
-0.64 & 0 & 0 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0\\
0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0\\
0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64\\
0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 1.6 & -0.16 & 0\\
0 & 0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16\\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6\\
    \end{bmatrix}
\\
    \begin{bmatrix}
u_{1, 1}\\
u_{2, 1}\\
u_{3, 1}\\
u_{1, 2}\\
u_{2, 2}\\
u_{3, 2}\\
u_{1, 3}\\
u_{2, 3}\\
u_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
=
    \begin{bmatrix}
f_{1, 1}\\
f_{2, 1}\\
f_{3, 1}\\
f_{1, 2}\\
f_{2, 2}\\
f_{3, 2}\\
f_{1, 3}\\
f_{2, 3}\\
f_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
\end{equation}

注：把0.32+1.28直接计算为1.6，能大幅缩短每行字符长度，同时不影响可读性

2. 用分块矩阵简化结构 #

你的矩阵是规则的分块对角结构，用分块展示既省空间又更清晰，需要先导入blkarray包：

\usepackage{blkarray}

然后修改矩阵部分：

\begin{equation}
\footnotesize
\begin{blockarray}{ccc}
\begin{block}{[ccc]}
1.6 & -0.16 & 0 \\
-0.16 & 1.6 & -0.16 \\
0 & -0.16 & 1.6 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
-0.64 & 0 & 0 \\
0 & -0.64 & 0 \\
0 & 0 & -0.64 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 \\
\end{block} \\
\begin{block}{[ccc]}
-0.64 & 0 & 0 \\
0 & -0.64 & 0 \\
0 & 0 & -0.64 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
1.6 & -0.16 & 0 \\
-0.16 & 1.6 & -0.16 \\
0 & -0.16 & 1.6 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
-0.64 & 0 & 0 \\
0 & -0.64 & 0 \\
0 & 0 & -0.64 \\
\end{block} \\
\begin{block}{[ccc]}
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
-0.64 & 0 & 0 \\
0 & -0.64 & 0 \\
0 & 0 & -0.64 \\
\end{block} & \begin{block}{[ccc]}
1.6 & -0.16 & 0 \\
-0.16 & 1.6 & -0.16 \\
0 & -0.16 & 1.6 \\
\end{block} \\
\end{blockarray}
\\
    \begin{bmatrix}
u_{1, 1}\\
u_{2, 1}\\
u_{3, 1}\\
u_{1, 2}\\
u_{2, 2}\\
u_{3, 2}\\
u_{1, 3}\\
u_{2, 3}\\
u_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
=
    \begin{bmatrix}
f_{1, 1}\\
f_{2, 1}\\
f_{3, 1}\\
f_{1, 2}\\
f_{2, 2}\\
f_{3, 2}\\
f_{1, 3}\\
f_{2, 3}\\
f_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
\end{equation}

3. 调整页面边距 #

如果不想缩小字体，可以修改geometry的参数，扩大页面可用宽度：

\usepackage[a4paper, left=1in, right=1in, top=1in, bottom=1in]{geometry}

原来的total={6in,8in}限制了宽度，直接设置边距能给矩阵留出更多横向空间

完整修改示例代码 #

这里用第一种方法的完整代码，兼顾可读性和页面适配：

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{multicol}
\usepackage{amsmath} 
\usepackage[a4paper, total={6in, 8in}]{geometry}

\title{example stackoverflow}
\author{cristian cotovanu}
\date{November 2022}

\begin{document}

\maketitle

\section{Introduction}
\subsubsection*{3)}
$\frac{1}{h_x^2} = 0.16$, $\frac{2}{h_x^2} = 0.32$, $\frac{1}{h_y^2} = 0.64$, $\frac{2}{h_y^2} = 1.28$. These values will be substitute in the matrix for more clarity.
\begin{equation}
\scriptsize
\setlength{\arraycolsep}{2pt}
    \begin{bmatrix}
1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\
-0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0 & 0\\
0 & -0.16 & 1.6 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 0\\
-0.64 & 0 & 0 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0 & 0\\
0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64 & 0\\
0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16 & 0 & -0.64\\
0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & 0 & 1.6 & -0.16 & 0\\
0 & 0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6 & -0.16\\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & -0.64 & 0 & -0.16 & 1.6\\
    \end{bmatrix}
\\
    \begin{bmatrix}
u_{1, 1}\\
u_{2, 1}\\
u_{3, 1}\\
u_{1, 2}\\
u_{2, 2}\\
u_{3, 2}\\
u_{1, 3}\\
u_{2, 3}\\
u_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
=
    \begin{bmatrix}
f_{1, 1}\\
f_{2, 1}\\
f_{3, 1}\\
f_{1, 2}\\
f_{2, 2}\\
f_{3, 2}\\
f_{1, 3}\\
f_{2, 3}\\
f_{3, 3}\\
    \end{bmatrix}
\end{equation}

\end{document}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user12581768