Um im Text die Fette zu erhalten verwendet man entweder `\textbf{<Text>}` oder `{\bfseries <Text>}`. Beide rufen intern `\bfseries␣` (`␣` = Leerzeichen) auf. An jenes könnte man nun `\boldmath` anhängen damit auch automatisch im Mathemodus auf Fette gewechselt wird.
\documentclass{article}
\makeatletter
\expandafter\g@addto@macro\csname bfseries \endcsname{\boldmath}
\makeatother
\begin{document}
$a_k$
\textbf{$a_k$}
{\bfseries $a_k$}
\end{document}
> ![alt text][1]
N.B.: `\textbf` ruft intern auch `\bfseries` auf, womit es ausreichen würde `\boldmath` an `\bfseries` anzuhängen. Allerdings ist `\bfseries` definiert als `\protect\bfseries␣`. Da `\boldmath` Zuweisungen ausführt würde ein Anhängen an `\bfseries` das Makro fragil machen. Daher hänge ich `\boldmath` an `\bfseries␣` an, um die e-TeX-Protection von `\bfseries` auszunutzen.
[1]: http://texwelt.de/wissen/upfiles/test_72.png
