Como escrever a seguinte equação?
Como os escritores datilografam suas equações da forma (EQUAÇÃO), (PALAVRAS) (EQUAÇÃO), onde a última parte geralmente serve como uma condição ou explicação?
Por exemplo,
É a única maneira de fazer isso; escrever algo como $$\begin{...}\;\;\;\text{ for some }\gamma...$$?
Respostas
A ideia é essa, sim. No entanto, é melhor usar um comando de espaçamento predefinido em vez de linhas arbitrárias de \;comandos (que são para coisas diferentes).
Você pode melhorar seu estilo usando alguns comandos pessoais: Eu defini \Matpara um conjunto de matrizes (com um M vertical) e \ZZpara os inteiros.
A razão para a definição indireta é que se você tiver vários conjuntos de números para lidar, apenas alterando o comando principal \numbersetpara usar, digamos \mathbf, você terá todos os conjuntos de números atualizados e não precisará alterar cada um deles.
\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\DeclareMathOperator{\Mat}{M}
\newcommand{\numberset}[1]{\mathbb{#1}}
\newcommand{\ZZ}{\numberset{Z}}
\begin{document}
\begin{equation*}
\begin{bmatrix} P \\ Q \end{bmatrix}
= \gamma \begin{bmatrix} \omega_1/N + \Lambda \\ \omega_2/N + \Lambda \end{bmatrix}
\quad\text{for some $\gamma \in \Mat_2(\ZZ/N\ZZ)$}
\end{equation*}
\end{document}
Não use \text{M}: está errado neste contexto; por exemplo, o M estaria em itálico na declaração de um teorema. Também \tagtem um propósito muito diferente e não deve ser abusado.
Se você quisesse que a equação ficasse no modo de exibição, você pode usar \tag*. Por exemplo:
\documentclass[preview]{standalone}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
This is an equation:
\[
\begin{bmatrix}
P\\
Q
\end{bmatrix}
= \gamma
\begin{bmatrix}
\omega_1/N + \Lambda \\
\omega_2/N + \Lambda
\end{bmatrix}
\tag*{for some $\gamma \in \text{M}_2(\mathbb{Z}/N \mathbb{Z})$}
\]
\end{document}
O código acima produz:
Observe que \tag*não inclui parênteses. Para incluir parênteses ao redor da observação marcada, remova o asterisco do comando (ou seja, use \tag).
Como um aparte, evite usar $$...$$no modo matemático de exibição, pois é altamente desencorajado. Veja aqui e aqui explicações muito boas do porquê.