【LaTeX】定理環境

この記事では、LaTeXの定理環境について解説します。

定理環境

まず、プリアンブル（\documentclassと\begin{document}の間）に次の行を追加してamsthmパッケージを読み込みます。

\usepackage{amsthm}

次に、新しい定理スタイルを定義します。 次のように\newtheoremコマンドを使用します。

\newtheorem{theorem}{定理}
\newtheorem{lemma}{補題}

このコードは、新しい"theorem"環境と"lemma"環境を作成します。 各環境は番号付けられ、適切な名前（"定理"と"補題"）が与えられます。

次に、定理を使いたい場所で、次のようにコマンドを使用します。

\begin{theorem}
    これは定理の内容です。
\end{theorem}

\begin{lemma}
    これは補題の内容です。
\end{lemma}

これらのコマンドを使用すると、LaTeXは自動的に適切な番号を割り当て、定理や補題の本文を整形します。

例：

\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsthm}

\newtheorem{theorem}{定理}
\newtheorem{lemma}{補題}

\begin{document}

\begin{theorem}
    これは定理の内容です。
\end{theorem}

\begin{theorem}
    定理の内容です。
\end{theorem}

\begin{lemma}
    これは補題の内容です。
\end{lemma}

\end{document}

定理１. これは定理の内容です。

定理２. 定理の内容です。

補題１. これは補題の内容です。

このコードをコンパイルすると、LaTeXドキュメントに定理と補題が表示され、それぞれ番号が振られます。

定理環境のスタイル設定

\theoremstyleは定理環境のスタイルを設定するコマンドです。 \newtheoremコマンドの前に入力します。

構文：

\theoremstyle{スタイル名}

\theoremstyleコマンドによって指定される定理環境のスタイルは次の4つから構成されます。

• スペース前: 定理本文の上に挿入されるスペースのサイズ。
• スペース後: 定理本文の下に挿入されるスペースのサイズ。
• 本文フォント: 定理本文のフォントスタイルを指定します（通常は\textitや\textbfなどのコマンドを使用）。
• タイトルフォント: 定理のタイトル部分のフォントスタイルを指定します。

\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsthm}

\theoremstyle{plain} % デフォルトのスタイル

\newtheorem{theorem}{定理}

\theoremstyle{definition}
\newtheorem{definition}{定義}

\begin{document}

\begin{theorem}
    これはデフォルトのスタイルの定理です。
\end{theorem}

\begin{definition}
    これはdefinitionスタイルの定義です。
\end{definition}

\end{document}

定理１. これはデフォルトのスタイルの定理です。

定義１. これはdefinitionスタイルの定義です。

この例では、\theoremstyleを使用して"plain"スタイル（デフォルトスタイル）と"definition"スタイルを指定し、それぞれに対応する定理環境を作成しています。 スタイルによって定理の外観は異なります。

スタイルの種類

amsthmパッケージには、\theoremstyleコマンドで指定できるいくつかの定義済みのスタイルがあります。以下に一般的な\theoremstyleのスタイルのいくつかを示します。

これらのスタイルは一般的なもので、\newtheoremstyleコマンドを用いて、独自のスタイルを定義できます：

\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsthm}

\newtheoremstyle{mystyle}
  {3pt} % スペース前
  {3pt} % スペース後
  {\itshape} % 本文フォント
  {} % インデント
  {\bfseries} % タイトルフォント
  {} % タイトルの句読点
  {0.8em} % タイトルからのスペース
  {} % タイトルの指定

\theoremstyle{mystyle}
\newtheorem{theorem}{定理}

\begin{document}
\begin{theorem}
  これはカスタムスタイルの定理です。
\end{theorem}
\end{document}

定理１ これはカスタムスタイルの定理です。

このようにドット「.」をなくすことができます。