Como posso criar um ambiente personalizado?

Question

Eu gostaria de escrever alguns teoremas assim:

\begin{theorem}
    \begin{preconditions}
        $A := \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$\\
        $B := \begin{pmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$\\
        $n \in \mathbb{N}$
    \end{preconditions}

    \begin{claim}
        $\sqrt{2} \notin \mathbb{Q}$
    \end{claim}

    \begin{proof}{directly}
        [... the proof ...]
    \end{proof}

\end{theorem}

Deveria ficar assim:

**Theorem 123**
    **Preconditions**:
        $A := \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$\\
        $B := \begin{pmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$\\
        $n \in \mathbb{N}$

    **Claim**: √2 ∉ Q

    **Proof**: directly

        [... the proof ...]
        [.. the end]                 ■

( Theorem 123, Preconditions, Claime Proofdevem estar em negrito)

Lógica por trás do meio ambiente:

• os teoremas devem obter automaticamente um número que começa em um e conta em um para cada teorema
• dentro do ambiente do teorema, apenas os ambientes preconditions, claime proofsão permitidos
• dentro do ambiente do teorema, o claimambiente proofe deve ser exatamente uma vez.
• o conteúdo da prova e o conteúdo das pré-condições devem ter a mesma intenção.

O que descobri até agora:

Eu pensei\novo ambientepode ser o que estou procurando:

\newenvironment{name}[num]{before}{after}

mas não consegui descobrir como marcar os ambientes internos como necessários.

---

O pacote amsthm parece ter ambientes para prova (fonte), mas não consigo ver a possibilidade de aninhar os diferentes ambientes e fazê-los parecer como eu quero que pareçam

---

teoremaparece oferecer muitas possibilidades. Eu criei 4 novos ambientes de teoremas:

\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{preconditions}{Preconditions}
\newtheorem{proof}{Proof}
\newtheorem{claim}{Claim}

Eu usei o código latex acima e consegui isso:

Este não tem intenção de ambientes internos, os ambientes internos são numerados embora não devam ser numerados e nãolápideestá no fim

Answer 1

Eu usei othmtoolspacote como front-end para amsthmdefinir um novo Proofambiente; os outros dois ambientes foram criados usando \newenvironment. Os ambientes Proof, claime preconditionusam adjustwidthdochangepagepacote para aumentar a margem esquerda. Claro, fique à vontade para fazer os ajustes necessários de acordo com a sua necessidade:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{thmtools}
\usepackage{changepage}
\usepackage[nopar]{lipsum}% just to generate some text

\newlength\Thmindent
\setlength\Thmindent{20pt}

\newenvironment{precondition}
  {\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Preconditions:}\par\nobreak}
  {\endadjustwidth}
\newenvironment{claim}
  {\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Claim:}}
  {\endadjustwidth}

\declaretheoremstyle[
  spaceabove=0pt,spacebelow=0pt,
  preheadhook=\adjustwidth{\Thmindent}{},
  prefoothook=\endadjustwidth,
  headpunct=:,
  numbered=no,
  qed=\qedsymbol
]{proof}
\declaretheorem[style=proof]{Proof}

\theoremstyle{plain}
\newtheorem{theorem}{Theorem}

\begin{document}

\begin{theorem}
\lipsum[2]
\begin{precondition}
\begin{itemize}
\item $A := \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$
\item $B := \begin{pmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$
\item $n \in \mathbb{N}$
\end{itemize}
\end{precondition}
\begin{claim}
$\sqrt{2}\notin\mathbb{Q}$
\end{claim}
\begin{Proof}
\lipsum[2]
\end{Proof}
\end{theorem}

\end{document}