Theoremstil wie (1.1 Theorem) und benutzerdefinierte Theoreme wie (1.2 Intermediate Value Theorem)

Question

Ich suche nach einem Theoremstil wie dem, der in diesem Buch verwendet wird:
Elementare Analysis von Ross

Die meisten Dinge funktionieren bei mir schon, ich möchte aber einen benutzerdefinierten Satz wie diesen erhalten:

Wenn ich etwas wie Folgendes eingebe:

\begin{thm}[Rational Zeros Theorem]
...
\end{thm}

Die restlichen Stile, die ich möchte, sind:

1. Zahl und Theorem vertauschen
2. Eine neue Zeile nach dem Kopf des Theorems/der Definition einfügen
3. "Proof." in Fettdruck statt Kursivschrift und mit einer neuen Zeile dahinter
4. Auch eine neue Zeile, wenn der Beweis mit einer Liste beginnt

Ich habe bereits versucht, 1, 2 und 3 zu implementieren. Wenn Sie interessiert sind, finden Sie es auf GitHub:https://github.com/kasperpeulen/Ross-Theorem-Style

Ich habe Problem 4 noch nicht gelöst, aber ich habe hier einige andere Beiträge gefunden, daher denke ich, dass ich das alleine lösen kann, aber ich wäre natürlich auch für jede Hilfe diesbezüglich dankbar.

Answer 1

Okay, bei mir funktioniert es jetzt, dank anderer Beiträge auf dieser Website und der Hilfe von Percusse im Chat:

Hier der Code, den ihr auch hier findet: https://github.com/kasperpeulen/Ross-Theorem-Style

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{amsmath, amssymb, amsthm}

\newtheoremstyle{theorem}% name
  {}%         Space above, empty = `usual value'
  {}%         Space below
  {\itshape}% Body font
  {}%         Indent amount 
  {\bfseries}% Head font
  {.}%        Punctuation after head
  {\newline}% Space after head: \newline = linebreak
   {\def\temp{#3}\ifx\temp\empty\thmnumber{#2 }\thmname{#1}\else\thmnumber{#2}\thmnote{ #3}\fi}%         Head spec

\theoremstyle{theorem}
\newtheorem{thm}{Theorem}[section]
\newtheorem{prop}[thm]{Proposition}
\newtheorem{lem}[thm]{Lemma}
\newtheorem{cor}[thm]{Corollary}

\swapnumbers    
\newtheoremstyle{definition}% name
  {}%         Space above, empty = `usual value'
  {}%         Space below
  {}% Body font
  {}%         Indent amount
  {\bfseries}% Head font
  {.}%        Punctuation after thm head
  {\newline}% Space after head: \newline = linebreak
  {}%         Head spec

\theoremstyle{definition}
\newtheorem{defn}[thm]{Definition}
\newtheorem{example}[thm]{Example}
\theoremstyle{remark}
\newtheorem{remark}[thm]{Remark}

%Makes "Proof." boldface
\makeatletter
\renewenvironment{proof}[1][\proofname] {\par\pushQED{\qed}\normalfont\topsep6\p@\@plus6\p@\relax\trivlist\item[\hskip\labelsep\bfseries#1\@addpunct{.}]\mbox{}\\*}{\popQED\endtrivlist\@endpefalse}
\makeatother

%Fix if theorem starts with a list
\makeatletter
\def\itemfix{%
\if@inlabel
 \noindent \par\nobreak\vskip-\baselineskip\hrule\@height\z@
\fi}

\let\olditemize\itemize
\def\itemize{\itemfix\olditemize}
\makeatother

\makeatletter
\def\enumfix{%
\if@inlabel
 \noindent \par\nobreak\vskip-\baselineskip\hrule\@height\z@
\fi}
\let\oldenumerate\enumerate
\def\enumerate{\enumfix\oldenumerate}

\begin{document}
\section{Some examples}

\begin{defn}
Here is a definition of \emph{something}.
\end{defn}

\begin{thm}[Intermediate Value Theorem]
This is a theorem with a name and with a number.
\end{thm}

\begin{thm}
This is a theorem without name and with a number.
\end{thm}

\begin{proof}
Here is the proof.
\end{proof}

\begin{thm}
\begin{enumerate}
\item Theorem that starts with a list.
\item Which seems to work.
\end{enumerate}
\end{thm}

\begin{thm}
\begin{itemize}
\item Theorem that starts with a list.
\item Which seems to work.
\end{itemize}
\end{thm}

\end{document}

Answer 2

Hier ist eine einfache Lösung mit ntheorem– die den Vorteil hat, dass das end-of-proof(anpassbare) Symbol automatisch platziert wird, selbst wenn der Beweis mit der Anzeige einer (Gruppe von) Gleichung(en) endet:

\documentclass[12pt,a4paper]{article}

\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{lmodern}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{mathtools, nccmath}
\usepackage{enumitem}
\usepackage[thmmarks, thref, amsmath]{ntheorem}

\makeatletter
\renewtheoremstyle{changebreak}%
  {\item[\rlap{\vbox{\hbox{\hskip\labelsep \theorem@headerfont
          ##2\ ##1\theorem@separator}\hbox{\strut}}}]}%
  {\item[\rlap{\vbox{\hbox{\hskip\labelsep \theorem@headerfont
          ##2\ ##3\theorem@separator}\hbox{\strut}}}]}
\makeatother

\theoremstyle{changebreak}
\theoremseparator{. }
\theoremheaderfont{\upshape\bfseries}
\theorembodyfont{\itshape}

\newtheorem{thm}{Theorem}[section]

\theorembodyfont{\upshape}
\newtheorem{defi}[thm]{Definition}
\theoremstyle{nonumberbreak}
\theoremseparator{}
\theoremsymbol{\ensuremath{\blacksquare}}
\newtheorem{proof}{Proof}

\begin{document}

\section{A First Section}

\begin{thm}
 A numbered, unnamed theorem.
\end{thm}

\begin{thm}[Rational Zeros Theorem]
Suppose $ c_0 ,c_1 ,\dots, c_n $ be integers and $ r $ a rational number satisfying the polynomial equation.
\begin{equation}\label{intpol}
  c_n xⁿ + c_{n-1} x^{n-1} + ... +c_1 x + c_0 =0
\end{equation}
where $ n ≥ 1$, $ c_{n} \ne 0$ and $ c_0 \ne 0 $. Let $ r = \mfrac{c}{d}$, where $ c, d $ are integers having no common factors and $ d \ne 0 $. Then $ c $ divides $ c_0 $ and $ d $ divides $ c_n $.
\end{thm}

\begin{proof}
\begin{itemize}[wide = 0pt]
  \item[\em First proof.]
Left as an exercise.

  \item[\em Second proof.] We deduce from the hypothesis that
\begin{align*}
   & c_{n}cⁿ + c_{n-1}c^{n-1}d + ... + c_1 cd^{n-1} + c_0 dⁿ = 0, \\
\intertext{which we may rewrite as}
   & c(c_{n}c^{n-2} + c_{n-1}c^{n-2}d + ... + c_1 d^{n-1}) = -c_0 dⁿ\\
\shortintertext{or}
 & d(c_{n-1}c^{n-1} + ... + c_1 cd^{n-2} + c_0 d^{n-1}) = -c_{n}cⁿ.
\end{align*}
\end{itemize}
\end{proof}

\begin{defi}
  A \textbf{rational function} is the quotient of two polynomial functions.
\end{defi}

\end{document}