Скажите, возможно ли запатентовать авторство доказательства теоремы, и как это сделать?

В соответствии с п.5 ст. 1350 Гражданского кодекса РФ, научные теории и математические методы не являются изобретениями. Соответственно в данном случае получить государственный патент на изобретение нельзя. Однако Вы зарегистрировать свою разработку как авторское произведение. Более подробно об этой процедуре Вы можете узнать в разделе "регистрация произведений".