align环境，在公式排版中，用&按指定位置进行对齐。（此处是按照等号左端对齐）

 同样，align环境用于实现公式的编号。

2、align*环境

align*环境对公式不进行编号。

&可以指定任意位置进行对齐。（按照等号对齐、按照部分公式的起始位置对齐）

 结果：

三、split环境实现一个公式多行排版

在equation环境中，实现一个公式的多行排版。

其对齐位置仍然由&符号指定。

分行仍然用双反斜杠命令实现。

结果：

注意，由于这是由equation环境排版的一个公式。

所以只会有一个编号。

并且在公式垂直方向居中排版。

四、cases环境实现分段函数

对于类似分段函数的公式排版，可以使用cases环境。

在cases环境中，用符号&将一个公式分成两部分。并在此对齐。同样使用双反斜杆命令实现换行。

 结果：

注意，

（1）此处是按照一个公式进行编号。

（2）in命令用于输出属于符号。

（3）mathbb命令用于输出花体字符。

（4）此处需要amssymb宏包支持。

（5）数学模式中的text命令用于临时切换到“文本模式”。如果不使用，则在数学模式中无法实现中文排版。因此需要text命令在数学模式中处理中文。

不使用text命令时：

五、总结
1、注意使用amsmath和amssymb宏包。

2、可以使用gather环境和gather*环境，分别排版编号公式和不编号公式。

3、也可以使用align环境和align*环境来设定公式中的对齐方式。

4、还可以使用split环境将一个公式分成多行排版。

5、使用cases环境实现类似分段函数公式的排版。

6、注意临时文本模式。text命令的使用。数学符号字体mathbb命令的使用，数学运算符in命令和setminus命令的使用。

总代码：

%导言区
\documentclass{ctexart} %ctexbook,ctexrep

% \usepackage{ctex}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}

%正文区（文稿区）
\begin{document}
    %gather和gather*环境（可以使用\\换行）
    %带编号
    \begin{gather}
        a+b=b+a \\
        ab ba
    \end{gather}
    %不带编号
    \begin{gather*}
        3+5=5+3=8 \\
        3 \times 5 =5 \times 3
    \end{gather*}

    %在\\面前使用\notag阻止编号
    \begin{gather}
        3^2+4^2=5^2 \notag \\
        5^2+12^2=13^2 \notag \\
        a^2+b^2=c^2
    \end{gather}

    %align和align*环境（用&进行对齐）
    %带编号
    \begin{align}
        x &= t + \cos t +1 \\
        y &= 2 \sin t
    \end{align}
    %不带编号
    \begin{align*}
        x &= t & x &= \cos t & x &= t \\
        y &= 2t & y &= \sin(t+1) & y &= \sin t
    \end{align*}

    %split环境（对齐采用align环境的方式，编号在中间）
    \begin{equation}
        \begin{split}
            \cos 2x &= \cos^2 x -\sin^2 x \\
            &= 2 \cos^2 x -1
        \end{split}
    \end{equation}

    %cases环境
    %每行公式中使用&分割为两部分。
    %通常表示值和后面的条件。
    \begin{equation}
        D(x)= \begin{cases}
            1, & \text{如果} x \in \mathbb{Q}; \\
            0, & \text{如果} x \in
            \mathbb{R} \setminus \mathbb{Q}.
        \end{cases}
    \end{equation}
\end{document}