重新定义定理环境以保存其内容

Question 1

您可以使用restatable由thmtools包创建一个可以重述的定理。其工作原理如下：

你应该\usepackage{thmtools}在你的序言中添加内容。
你不需要使用，而\begin{theorem}..\end{theorem}需要将定理表述为

\begin{restatable}[<name>]{theorem}{<macro name>}<thm contents>\end{restatable}
然后，您可以将定理的副本放在文档中\<macro name>*（环境的最后一个参数restatable，前面是 a \，后面是 a *），但这只能完成后由于不使用辅助文件，因此陈述了该定理。您不能复制文档中稍后出现的定理。

请参阅文档了解更多信息。

这似乎有点不令人满意，所以我编写了一些代码，应该可以让它完全按照您描述的方式工作。这仍然使用来自的重述机制thmtools，但它将定理内容存储在辅助文件中而不是宏中，并且您可以使用分配给定理的标签名称来重述它。

工作原理如下：

您需要在序言中添加一大块代码（下面的“定义”部分）
如果一个定理有一个标签，比如说\label{thm:mythm}，你现在可以用来重述它\restate{thm:mythm}。要把它放在边距中，你可以使用\restateinmargin{thm:mythm}，如果你想要\ref定理和将一份副本放在您可以使用的页边距处\restateref{thm:mythm}.
你至少需要运行 LaTeX三次。

代码如下：

\documentclass{article}

%%---------------------%%
%%     Definitions     %%
%%---------------------%%

\usepackage{amsthm} %% <- also works without amsthm, or with ntheorem
\usepackage{thmtools}

\makeatletter                 %% <- change @ so that it can be used in command names
  \newif\ifrthm@restating     %% <- changes behaviour of theorem environment when we restate
  \newcounter{rthm@ctr}       %% <- generates unique ids for theorems
  \addtotheorempostheadhook{% %% <- executed at \begin{theorem}
    \ifrthm@restating\else    %% <- if this is the actual theorem
      \thmt@thisistheonetrue  %% <- tell thm-restate/thmtools this is not a copy
      \thmt@restatethistrue   %% <- pretend a restate=... key+val was passed
      \stepcounter{rthm@ctr}% %% <- unique id
      \ifdefined\rthm@originallabel\else %% <- test if \label was already redefined, to be safe
        \let\rthm@originallabel\label
        \renewcommand*\label[2][]{% %% <- %% Optional argument is just there for cleveref
          \protected@edef\rthm@lastlabelname{#2}%
          \if\relax\detokenize{#1}\relax\@xa\@firstoftwo\else\@xa\@secondoftwo\fi
            {\rthm@originallabel{#2}}{\rthm@originallabel[#1]{#2}}%
        }                     %% <- redefine label to extract its name
      % \let\rthm@lastlabelname\relax %% <- unnecessary because rthm@restating contains a \label
      \fi
      \protected@edef\tmp@a{% %% <- perform some expansions first
        \@nx\@xa\@nx\thmt@restatable\@nx\@xa[\@nx\thmt@optarg]%
          {\thmt@envname}{restate\arabic{rthm@ctr}}%
      }%
      \@xa\tmp@a              %% <- now call thmt@restatable from thm-restate/thmtools
    \fi
  }

  %% Write theorem contents and counter values to the aux file
  \addtotheoremprefoothook{% %% <- executed at \end{theorem}
    \ifrthm@restating\else   %% <- if this is the actual theorem
      \@for\rthm@temp:=\rthm@labellist\do{% %% <- loop over requested theorems
        \ifx\rthm@lastlabelname\rthm@temp   %% <- if this is one of them
          \immediate\write\@auxout{%        %% <- write it to the aux file
            \global\string\@namedef{rthmbody@\rthm@lastlabelname}%
              {\@xa\@xa\@xa\unexpanded\@xa\@xa\@xa
                {\csname thmt@stored@restate\arabic{rthm@ctr}\endcsname}}%
          }%
          \let\rthm@lastlabelname\relax     %% <- don't do this more than once
        \fi
      }%
    \fi
  }

  %% This restates a theorem
  \def\rthm@newlabellist{}
  \def\rthm@labellist{}
  \AtEndDocument{\immediate\write\@auxout{\global\def\string\rthm@labellist{\rthm@newlabellist}}}%
  \newcommand\restate[1]{\ifrthm@restating\else\begingroup
      \rthm@restatingtrue     %% <- we are restating
      \thmt@thisistheonefalse %% <- tell thm-restate/thmtools this is a copy
      \@nameuse{rthmbody@#1}% %% <- restate the theorem using macro from aux file
      \xdef\rthm@newlabellist{\rthm@newlabellist,{#1}}
    \endgroup\fi}
  %% Same thing, but in the margin
  \newcommand\restateinmargin[1]{%
    \ifrthm@restating\else
      \marginpar{\small\restate{#1}}%
    \fi
  }
  %% Combine \ref and \restateinmargin
  \newcommand\restateref{\@ifstar\restaterefstar\restaterefnostar}
  \newcommand\restaterefstar[1]{\ref*{#1}\restateinmargin{#1}}
  \newcommand\restaterefnostar[1]{\ref{#1}\restateinmargin{#1}}
\makeatother %% <- change @ back

%%---------------------%%
%%    /Definitions     %%
%%---------------------%%

\usepackage{hyperref} %% <- optional
\usepackage[hmargin={3cm,6cm},marginparwidth=4cm]{geometry} %% <- just for the margins
\usepackage{amsmath} %% <- for \numberwithin, \lvert and \rvert
\numberwithin{equation}{section}

\newtheorem{theorem}{Theorem}[section]

\begin{document}

\section{First section}

\noindent Theorem~\restateref{thm:paradox} and Theorem~\restateref{thm:isitthough?} are problematic.

\begin{theorem}[Burnside's lemma] \label{thm:burnside}
    Let $G$ be a finite group that acts on a finite set $X$, then
    \begin{equation}
        \lvert X / G \rvert = \frac1{\lvert G\rvert} \sum_{g \in G} \lvert X^g \rvert,
    \end{equation}
    where $X^g$ denotes the set of points of $X$ that are fixed by $g$.
\end{theorem}

\section{Second section}

\begin{theorem} \label{thm:isitthough?}
    This statement is true
\end{theorem}

\begin{theorem} \label{thm:paradox}
    This theorem is false.
\end{theorem}

\noindent Theorem~\restateref{thm:burnside} is pretty nice.

\end{document}

在底层，我只是从thm-restate包（加载并由加载thmtools）调用几个命令，并将结果写入辅助文件。您需要运行 LaTeX 三次的原因是，只有那些实际被重述的定理才会\restate被写入辅助文件：在第一次运行期间，我们收集了重述的定理，在第二次运行期间，这些定理被写入辅助文件，以便在第三次运行期间可以重述它们。

编辑：答案得到了显着改善（几次）：

它现在加载thmtools包，而不是从中“窃取”代码
现在可以在定理环境中使用（并重新陈述包含不会导致循环的\restate(ref)定理），\restate
只有你已经研究过的那些定理\restate才会写入辅助文件中。

编辑：在页边重申定理时，若要抑制方程编号，请使用

\newcommand\restateinmargin[1]{%
  \ifrthm@restating\else
    \marginpar{\everydisplay\expandafter{\the\everydisplay\nonumber}\small\restate{#1}}%
  \fi
}

而不是上面提供的定义\restateinmargin。（需要amsmath。）

Answer

您可以使用restatable由thmtools包创建一个可以重述的定理。其工作原理如下：

你应该\usepackage{thmtools}在你的序言中添加内容。
你不需要使用，而\begin{theorem}..\end{theorem}需要将定理表述为

\begin{restatable}[<name>]{theorem}{<macro name>}<thm contents>\end{restatable}
然后，您可以将定理的副本放在文档中\<macro name>*（环境的最后一个参数restatable，前面是 a \，后面是 a *），但这只能完成后由于不使用辅助文件，因此陈述了该定理。您不能复制文档中稍后出现的定理。