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用 amsthm 在 LaTeX 中撰寫定理和證明

在導言區用 \newtheorem{theorem}{Theorem} 宣告每一種類型,再在內文中寫 \begin{theorem} ... \end{theorem}。amsthm 的 proof 環境會印出「Proof.」,並以一個小方塊結尾。

宣告和使用定理

在導言區寫 \newtheorem{name}{Heading} 會建立一個名為 name 的環境,其標題印為「Heading」加上編號。也請載入 amsthm;它提供 proof 環境和加星號的宣告。

宣告的定理和它的證明

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\begin{document}
\begin{theorem}
The sum of two even numbers is even.
\end{theorem}
\begin{proof}
Let $a = 2k$ and $b = 2m$. Then $a + b = 2(k + m)$,
which is even.
\end{proof}
\end{document}
由 Scissor LaTeX 排版: 宣告的定理和它的證明

定理的內文以斜體排版。證明的結尾會在右邊界放一個方塊。

名稱、標籤和參照

\begin{theorem} 後面的選用參數會為定理命名,名稱印在括號中。在環境中放入 \label,就能用 \ref 參照它。

有名稱的定理、引理和參照

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{lemma}{Lemma}
\begin{document}
\begin{lemma}\label{lem:square}
If $n$ is odd, then $n^2$ is odd.
\end{lemma}
\begin{theorem}[Erika Mustermann, 2026]\label{thm:main}
There are infinitely many odd squares.
\end{theorem}
\begin{proof}
Use Lemma~\ref{lem:square} for every odd $n$.
\end{proof}
Theorem~\ref{thm:main} is easy to remember.
\end{document}
由 Scissor LaTeX 排版: 有名稱的定理、引理和參照

多種敘述類型

需要多少種就宣告多少種:定理、引理、命題、推論、定義、注釋、範例。在 Scissor LaTeX 中,每種類型都有自己的計數器。

定義、命題和注釋

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{definition}{Definition}
\newtheorem{proposition}{Proposition}
\newtheorem{remark}{Remark}
\begin{document}
\begin{definition}[Even number]
An integer $n$ is \emph{even} if $n = 2k$ for an integer $k$.
\end{definition}
\begin{proposition}
The number 44 is even.
\end{proposition}
\begin{remark}
Zero is even as well.
\end{remark}
\end{document}
由 Scissor LaTeX 排版: 定義、命題和注釋

不編號的定理

\newtheorem*(來自 amsthm)會宣告一種沒有編號的類型。

用 \newtheorem* 製作不編號的敘述

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem*{conjecture}{Conjecture}
\begin{document}
\begin{conjecture}
Every even number greater than 2 is the sum of two primes.
\end{conjecture}
\end{document}
由 Scissor LaTeX 排版: 用 \newtheorem* 製作不編號的敘述

編號和樣式

在 TeX 安裝環境中,\newtheorem 有兩個用於編號的選用參數,amsthm 則有 \theoremstyle。以下是 Scissor LaTeX 對它們的處理方式:

你的寫法TeX 安裝環境Scissor LaTeX
\newtheorem{theorem}{Theorem}Theorem 1、2、3可用
\newtheorem{theorem}{Theorem}[section]Theorem 1.1、1.2、2.1Theorem 1、2、3:節的部分會被忽略
\newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma}Lemma 與 theorem 共用計數器Lemma 有自己的計數器
\newtheorem*{remark}{Remark}沒有編號可用
\theoremstyle{definition}、{remark}內文為直立字體會被忽略:所有內文都是斜體
\begin{proof}「Proof.」和一個方塊可用
\begin{proof}[Proof of Theorem 1]你自己的標題「Proof.」:你的標題會被忽略
\qedhere方塊位於獨立公式的最後一行不支援:該公式會變成紅色

[section] 和共用計數器:每種類型各自計數

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath,amsthm}
\newtheorem{theorem}{Theorem}[section]
\newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma}
\begin{document}
\section{Results}
\begin{lemma} A first lemma. \end{lemma}
\begin{theorem} A first theorem. \end{theorem}
\begin{lemma} A second lemma. \end{lemma}
\end{document}
由 Scissor LaTeX 排版: [section] 和共用計數器:每種類型各自計數

在 TeX 安裝環境中,這個範例會印出 Lemma 1.1、Theorem 1.2 和 Lemma 1.3。Scissor LaTeX 則印出 Lemma 1、Theorem 1 和 Lemma 2。

不使用 \newtheorem

許多從別處複製來的文件會直接使用 theorem、lemma 或 definition 而沒有宣告。Scissor LaTeX 仍會辨識常見的名稱,包括 theorem、lemma、proposition、corollary、definition、remark、example、conjecture、claim、exercise、problem、solution,以及 thm、lem 和 defn 這類簡寫。

與 TeX 安裝環境的差異

更多關於這個套件的內容,請見 amsthm 頁面。套件的完整使用手冊位於 ctan.org/pkg/amsthm。

另請參見 amsthm、交互參照和 cleveref。

常見問題

怎麼在 LaTeX 中定義定理環境?

在導言區寫 \newtheorem{theorem}{Theorem},並加上 \usepackage{amsthm}。然後使用 \begin{theorem} ... \end{theorem}。

怎麼在證明結尾加上 QED 方塊?

使用 amsthm 的 proof 環境。方塊會自動加在結尾。

怎麼讓引理和定理一起編號?

在 TeX 安裝環境中,寫 \newtheorem{lemma}[theorem]{Lemma}。Scissor LaTeX 目前還不支援共用計數器,所以在這裡引理和定理會分開編號。

本頁的每個範例都在建置網站時由 Scissor LaTeX 排版。 最後更新:2026-11-07