Como inserir uma grade no ambiente "Ans." como se fosse concluído à mão?

Como inserir uma grade no ambiente "Ans." como se fosse concluído à mão?

Tenho usado o site desde que comecei a aprender LaTeX, há alguns meses, e considero-o muito útil, graças a todos vocês.

Meu problema é que alguns professores da minha universidade não gostam que as tarefas sejam digitadas, pois parece que alguns alunos copiam e colam as respostas da internet, e nos dizem para resolver os problemas manualmente. Agora, ainda quero manter as declarações dos problemas em látex, depois imprimi-las e completá-las à mão, tenho feito isso desde então, mas acho que sem a grade é muito confuso.

Eu gostaria que o arquivo ficasse assim na imagem, mas consegui isso exportando meu documento como PDF e usando algum "software de design" para desenhar a grade, e é muito demorado fazer isso em todas as páginas da tarefa (geralmente 8 páginas). insira a descrição da imagem aqui Vou deixar um exemplo do código fonte:

\documentclass[a4paper, 11pt]{article}
\usepackage{comment} % enables the use of multi-line comments (\ifx \fi) 

\usepackage{fullpage} % changes the margin
\usepackage[a4paper, total={7in, 10in}]{geometry}
\usepackage[fleqn]{amsmath}
\usepackage{amssymb,amsthm}  % assumes amsmath package installed
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{corollary}{Corollary}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows}
\usepackage{verbatim}
\usepackage{float}
\usepackage{tikz}
    \usetikzlibrary{shapes,arrows}
    \usetikzlibrary{arrows,calc,positioning}

    \tikzset{
        block/.style = {draw, rectangle,
            minimum height=1cm,
            minimum width=1.5cm},
        input/.style = {coordinate,node distance=1cm},
        output/.style = {coordinate,node distance=4cm},
        arrow/.style={draw, -latex,node distance=2cm},
        pinstyle/.style = {pin edge={latex-, black,node distance=2cm}},
        sum/.style = {draw, circle, node distance=1cm},
    }
\usepackage{xcolor}
\usepackage{mdframed}
\usepackage[shortlabels]{enumitem}
\usepackage{indentfirst}
\usepackage{hyperref}
    
\renewcommand{\thesubsection}{\thesection.\alph{subsection}}

\newenvironment{problem}[2][Problem]
    { \begin{mdframed} \textbf{#1 #2} \\}
    {  \end{mdframed}}

% Define solution environment
\newenvironment{solution}
    {\textbf{\textit{Ans.\\ \\ \\}}}
    {}

\renewcommand{\qed}{\quad\qedsymbol}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{document}
%Header-Make sure you update this information!!!!
\noindent
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\large\textbf{Homework - \#4} \hfill \textbf{Leonardo Sánchez}   \\
Calculus 1 \hfill Civil \& Electromechanical Engineering \\
Professor Fang Jung Shiou \hfill Due date: $30^{th}$ March, 2020\\
Teacher Assistant: Paulo C. C. Galeano \\
\noindent\rule{7in}{2.8pt}
%Problem 1%
\begin{problem}{1 - (Section 11.3 Exs. 17 \& 21 - Page 726 - Stewart $8^{th}$ ed.)}
    Determine whether the series is convergent or divergent.\\
    a) $$\sum_{n=1}^\infty \cfrac{1}{n^2 + 4}.$$
    b) $$\sum_{n=2}^{\infty}\cfrac{1}{n \ln n}.$$
\end{problem}
\begin{solution}
    \pagebreak    
\end{solution}
\end{document}

Li que ambientes não funcionam dessa forma e não é possível aninhar algumas coisas dentro deles, então se minha pergunta estiver mal formulada, alguém pode me indicar qual seria o caminho certo para conseguir o que estou pedindo?

Desde já, obrigado!

Responder1

Pelo que entendi, você deseja imprimir a grade para todas as questões para que o solutionambiente seja redundante e, em vez disso, você possa fazer com que o problemambiente adicione a grade automaticamente. É fácil desenhar uma grade usandoTikZ, então a questão principal é saber qual deve ser o tamanho da grade ou, equivalentemente, saber onde fica a parte inferior da página. Felizmente, otikzpagenodesO pacote define um current page text areanó, então é suficiente desenhar uma grade da posição atual até (current page text area.south east). Fazer isso resulta em:

insira a descrição da imagem aqui

Há alguns truques extras para garantir que apenas quadrados completos sejam impressos na grade, porque pensei que ter "meios quadrados" no lado direito e na parte inferior da grade parecia bastante comum. Para fazer isso, fiz os quadrados na grade de 20 pontos x 20 pontos e depois arredondei as coordenadas para múltiplos de 20. Eu teria preferido dar o tamanho da grade em milímetros, mas isso acabou sendo doloroso.

Além de adicionar a grade, adicionei um problemcontador para numerar automaticamente os problemas. Em segundo lugar, em vez de digitar a)etc. b)manualmente, recomendo usar um enumerateambiente - usei \setlistdoenumitempacote para que você obtenha os contadores no OP. Finalmente, eu não usaria $$...$$as equações nas questões e, em vez disso, usaria $\displaymath ...$- e por favor vejaPor que \[... \] é preferível a $$... $$?

Aqui está o código atualizado:

\documentclass[a4paper, 11pt]{article}
\usepackage{comment} % enables the use of multi-line comments (\ifx \fi)

\usepackage{fullpage} % changes the margin
\usepackage[a4paper, total={7in, 10in}]{geometry}
\usepackage[fleqn]{amsmath}
\usepackage{amssymb,amsthm}  % assumes amsmath package installed
\newtheorem{theorem}{Theorem}
\newtheorem{corollary}{Corollary}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows}
\usepackage{verbatim}
\usepackage{float}
\usepackage{tikz}
    \usetikzlibrary{shapes,arrows}
    \usetikzlibrary{arrows,calc,positioning}

    \tikzset{
        block/.style = {draw, rectangle,
            minimum height=1cm,
            minimum width=1.5cm},
        input/.style = {coordinate,node distance=1cm},
        output/.style = {coordinate,node distance=4cm},
        arrow/.style={draw, -latex,node distance=2cm},
        pinstyle/.style = {pin edge={latex-, black,node distance=2cm}},
        sum/.style = {draw, circle, node distance=1cm},
    }
\usepackage{tikzpagenodes}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{mdframed}
\usepackage[shortlabels]{enumitem}
\usepackage{indentfirst}
\usepackage{hyperref}

\renewcommand{\thesubsection}{\thesection.\alph{subsection}}

\newcounter{problem}
\newenvironment{problem}[2][Problem]
  { \refstepcounter{problem}%
    \begin{mdframed}%
      % the \detokenize checks to see if #2 is empty in which case
      % nothing is printed
      \textbf{#1 \theproblem\if\relax\detokenize{#2}\relax\else~-- (#2)\fi} \\
  }
  { \end{mdframed}%
    \textbf{\textit{Ans.}}\newline%
    \begin{tikzpicture}[remember picture, overlay]
      % some extra trickery to ensure that the grid only has whole squares
      \draw[step=20pt, gray!40, thin]
        let \p1=(current page text area.south east),
            \n1={20*int(\x1/20)},
            \n2={20*int(\y1/20)}
        in (0,0) grid (\n1,\n2);
    \end{tikzpicture}%
    \pagebreak%
  }

\usepackage{enumitem}
\setlist[enumerate]{label=\alph*)}

\renewcommand{\qed}{\quad\qedsymbol}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{document}
%Header-Make sure you update this information!!!!
\noindent
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\large\textbf{Homework - \#4} \hfill \textbf{Leonardo Sánchez}   \\
Calculus 1 \hfill Civil \& Electromechanical Engineering \\
Professor Fang Jung Shiou \hfill Due date: $30^{th}$ March, 2020\\
Teacher Assistant: Paulo C. C. Galeano \\
\noindent\rule{7in}{2.8pt}
%Problem 1%
\begin{problem}{Section 11.3 Exs. 17 \& 21 - Page 726 - Stewart $8^{th}$ ed.}
    Determine whether the series is convergent or divergent.
    \begin{enumerate}
      \item $\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \cfrac{1}{n^2 + 4}$.
      \item $\displaystyle \sum_{n=2}^{\infty}\cfrac{1}{n \ln n}$.
    \end{enumerate}
\end{problem}

%Problem 2%
\begin{problem}{}
    Determine whether the series is convergent or divergent.
    \begin{enumerate}
      \item $\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \cfrac{1}{n^2 + 4}$.
      \item $\displaystyle \sum_{n=2}^{\infty}\cfrac{1}{n \ln n}$.
    \end{enumerate}
\end{problem}

%Problem 3%
\begin{problem}{Section 11.3 Exs. 17 \& 21 - Page 726 - Stewart $8^{th}$ ed.}
    Determine whether the series is convergent or divergent.
    \begin{enumerate}
      \item $\displaystyle \sum_{n=1}^\infty \cfrac{1}{n^2 + 4}$.
      \item $\displaystyle \sum_{n=2}^{\infty}\cfrac{1}{n \ln n}$.
    \end{enumerate}
\end{problem}

\end{document}

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