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 « Comment ajouter un carré en fin de démonstration ? ».

Avec les commandes de base

$\LaTeX$ dispose de la commande \newtheorem qui existe sous deux formes :

\newtheorem{nom}[compteur]{texte}[section]
\newtheorem{nom}[compteur]{texte}

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 :

\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}

$\documentclass{article} \usepackage[body={8cm,8cm}]{geometry} \usepackage{lmodern} \pagestyle{empty} \newtheorem{th-imp}% {Théorème important}[section] \newtheorem{th-u}% {Théorème}[subsection] \pagestyle{empty} \begin{document} \section{Introduction} \begin{th-imp} \label{th-AA} BLA BLA \end{th-imp} \subsection{Bases} \begin{th-u} \label{th-aaa} bla bla bla \end{th-u} \begin{th-u} bla bla \end{th-u} \section{Conclusion} Le théorème important~1.1 est à apprendre par c\oe{}ur, le théorème~1.1.2 peut être utile. \end{document}$

Avec l'extension “ntheorem”

L'extension ntheorem peut générer une liste des théorèmes de la même manière que listoffigures, est compatible avec mathtools (et donc 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 documentation de l'extension. Voici un exemple d'utilisation.

\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}

$\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}$

Avec l'extension “theorem”

L'extension theorem augmente les possibilités de présentation de l'environnement pour les théorèmes que propose $\LaTeX$ par défaut.

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

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

Présenter amsthm.

Avec l'extension “shadethm”

L'extension shadethm permet d'écrire des théorèmes sur fond ombré.

Avec l'extension “nccthm”

L'extension nccthm permet de faire à peu près la même chose que 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

Revoir le tableau du fait des autres extensions évoquées.

Table des matières