Comment mettre en page des théorèmes? [FAQ LaTeX]

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====== Comment mettre en page des théorèmes? ======

Pour présenter des théorèmes, lemmes, propositions ou bien encore axiomes, il existe plusieurs possibilités, présentées ici.

Si vous cherchez à ajouter un carré en fin de texte du théorème, vous pouvez consulter la question « [[4_domaines_specialises/mathematiques/symboles/symbole_cqfd|Comment ajouter un carré en fin de démonstration ?]] ».

===== Avec les commandes de base =====

<latex>\LaTeX</latex> dispose de la commande ''\newtheorem'' qui existe sous deux formes :

<code latex>
\newtheorem{nom}[compteur]{texte}[section]
\newtheorem{nom}[compteur]{texte}
</code>

Dans cette définition :
  * //nom// est une clé pour identifier le théorème ;
  * //texte// le titre du théorème qui sera imprimé ;
  * //compteur// permet de référencer un autre type de théorème en suivant le numérotation des théorèmes désignés dont le //nom// est //compteur//. La deuxième forme est donc adaptée pour créer des éléments qui incrémentent ;
  * //section// permet de préciser le niveau de numérotation voulu pour la numérotation des théorèmes (cela peut donc valoir ''chapter'', ''section'', ''subsection''. 

En voici un exemple :

<WRAP column 45ex>
<code latex>
\documentclass{article}
\usepackage{lmodern}
\newtheorem{th-imp}{Théorème%
           important}[section]
\newtheorem{th-u}%
           {Théorème}[subsection]
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section{Introduction}
\begin{th-imp} \label{th-AA}
    BLA BLA
\end{th-imp}
\subsection{Bases}
\begin{th-u} \label{th-aaa}
   bla bla bla
\end{th-u}
\begin{th-u}
   bla bla
\end{th-u}

\section{Conclusion}
Le théorème important~\ref{th-AA}
est à apprendre par c\oe{}ur,
le théorème~\ref{th-aaa} 
peut être utile.
\end{document}
</code>
</WRAP>

<WRAP column 45ex>
<latexdoc>
\documentclass{article}
\usepackage[body={8cm,8cm}]{geometry}
\usepackage{lmodern}
\pagestyle{empty}
\newtheorem{th-imp}%
           {Théorème important}[section]
\newtheorem{th-u}%
           {Théorème}[subsection]
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\section{Introduction}
\begin{th-imp} \label{th-AA}
    BLA BLA
\end{th-imp}
\subsection{Bases}

\begin{th-u} \label{th-aaa}
   bla bla bla
\end{th-u}

\begin{th-u}
   bla bla
\end{th-u}

\section{Conclusion}

Le théorème important~1.1
est à apprendre par c\oe{}ur,
le théorème~1.1.2
peut être utile.
\end{document}
</latexdoc>
</WRAP>
<WRAP clear />

===== Avec l'extension “ntheorem” =====

L'extension [[ctanpkg>ntheorem]] peut générer une liste des théorèmes de la même manière que ''listoffigures'', est compatible avec [[ctanpkg>mathtools]] (et donc [[ctanpkg>amsmath]]), permet d'ajouter des symboles à la fin d'un théorème (carré, q.e.d.), et permet également la référence à d'autres théorèmes. Pour plus de précisions, voir la [[texdoc>ntheorem|documentation de l'extension]]. Voici un exemple d'utilisation.
<WRAP column 45ex>
<code latex>
\documentclass{article}
\usepackage[thmmarks]{ntheorem}

{\theoremstyle{changebreak}
\theoremindent0.5cm
\theoremnumbering{greek}
\newtheorem{Lemma}{Lemme}}

{\theoremheaderfont{\normalfont%
    \bfseries}
\theorembodyfont{\slshape}
\theoremsymbol{\ensuremath{%  
    \diamondsuit}}
\theoremseparator{:}
\newtheorem{Theorem}{Théorème}}

{\theoremheaderfont{\sc}%
    \theorembodyfont{\upshape}
\theoremstyle{nonumberplain}
\theoremseparator{}
\theoremsymbol{\rule{1ex}{1ex}}
\newtheorem{Proof}{Preuve}}
\pagestyle{empty}
\begin{document}

\begin{Theorem}[Théorème complexe]
Voici l'énoncé de mon théorème.

\begin{Lemma}[Equation]
\label{lem=equ}
   Un lemme important~:
\begin{equation}
  0+0=\mbox{la t\^ete à toto}
\end{equation}
\end{Lemma}

\begin{Proof}[de rien]
  D'après le lemme \ref{lem=equ},
  le théorème est évident.
\end{Proof}
Fin du théorème.
\end{Theorem}
\end{document}
</code>
</WRAP>

<WRAP column 45ex>
<latexdoc>
\documentclass{article}
\usepackage[body={8cm,8cm}]{geometry}
\usepackage[thmmarks]{ntheorem}

{\theoremstyle{changebreak}
\theoremindent0.5cm
\theoremnumbering{greek}
\newtheorem{Lemma}{Lemme}}

{\theoremheaderfont{\normalfont%
    \bfseries}
\theorembodyfont{\slshape}
\theoremsymbol{\ensuremath{%  
    \diamondsuit}}
\theoremseparator{:}
\newtheorem{Theorem}{Théorème}}

{\theoremheaderfont{\sc}%
    \theorembodyfont{\upshape}
\theoremstyle{nonumberplain}
\theoremseparator{}
\theoremsymbol{\rule{1ex}{1ex}}
\newtheorem{Proof}{Preuve}}
\pagestyle{empty}
\begin{document}

\begin{Theorem}[Théorème complexe]
Voici l'énoncé de mon théorème.

\begin{Lemma}[Equation]
\label{lem=equ}
   Un lemme important~:
\begin{equation}
  0+0=\mbox{la t\^ete à toto}
\end{equation}
\end{Lemma}

\begin{Proof}[de rien]
  D'après le lemme $\alpha$,
  le théorème est évident.
\end{Proof}
Fin du théorème.
\end{Theorem}
\end{document}
</latexdoc>
</WRAP>
<WRAP clear />

===== Avec l'extension “theorem” =====

L'extension [[ctanpkg>theorem]] augmente les possibilités de présentation de l'environnement pour les théorèmes que propose <latex>\LaTeX</latex> par défaut.

===== Avec l'extension “mathtools” (ou “amsmath”) =====

L'extension [[ctanpkg>mathtools]] (chargeant [[ctanpkg>amsmath]]) définit l'environnement ''proof'' insérant un carré.  

FIXME // Présenter amsthm. //

===== Avec l'extension “shadethm” =====

L'extension [[ctanpkg>shadethm]] permet d'écrire des théorèmes sur fond ombré.

===== Avec l'extension “nccthm” =====

L'extension [[ctanpkg>nccthm]] permet de faire à peu près la même chose que [[ctanpkg>ntheorem]]. Il dispose de compteurs dynamiques, de différents styles, de symboles de fin de preuve, etc. Se reporter à la documentation de l'extension pour plus d'informations.

===== Récapitulatif =====

^ Extension                               ^ amsthm ^ theorem ^ ntheorem ^
| Retour à la ligne après le titre        |   x    |    x    |    x     |  
| Pas de numérotation d'un théorème       |   x    |         |    x     |
| Position du numéro du théorème          |        |    x    |    x     |
| Style de la numérotation                |        |         |    x     |
| Ponctuation après le titre (:,.,etc.)   |   x    |         |    x     |
| Police du titre ou du corps             |   x    |    x    |    x     |
| Indentation du titre                    |   x    |         |          |
| Espace vertical autour du théorème      |   x    |    x    |    x     |
| Symbole de fin de preuve                |   x    |         |    x     |

FIXME //Revoir le tableau du fait des autres extensions évoquées.//

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