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In [1]:
import proveit
# Automation is not needed when only showing a stored proof:
proveit.defaults.automation = False # This will speed things up.
proveit.defaults.inline_pngs = False # Makes files smaller.
%show_proof
Out[1]:
 step typerequirementsstatement
0instantiation1, 2, 3,  ⊢  
  : , :
1theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_both
2instantiation265, 4, 5,  ⊢  
  : , : , :
3instantiation6, 12  ⊢  
  : , :
4instantiation7, 271, 8, 9, 10  ⊢  
  : , : , :
5instantiation11, 12  ⊢  
  : , :
6theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.right_from_and
7theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.unification.union_inclusion
8instantiation219  ⊢  
  : , :
9instantiation15, 56, 13, 283, 14  ⊢  
  : , : , : , :
10instantiation15, 56, 17, 283, 16  ⊢  
  : , : , : , :
11theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.left_from_and
12assumption  ⊢  
13instantiation289, 17  ⊢  
  :
14instantiation21, 215, 18, 19, 30, 20  ⊢  
  : , :
15theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_subset_eq
16instantiation21, 215, 22, 23, 24, 25  ⊢  
  : , :
17instantiation282, 258, 279  ⊢  
  : , :
18instantiation226  ⊢  
  : , : , :
19instantiation35, 26, 27  ⊢  
  : , :
20instantiation156, 28  ⊢  
  : , :
21theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_all
22instantiation226  ⊢  
  : , : , :
23instantiation29, 30, 31  ⊢  
  : , : , :
24instantiation91, 261, 240, 32, 33, 34*  ⊢  
  : , : , :
25instantiation35, 36, 37  ⊢  
  : , :
26instantiation291, 280, 38  ⊢  
  : , : , :
27instantiation206  ⊢  
  :
28instantiation39, 40, 41  ⊢  
  : , : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_eq_less_eq
30instantiation91, 42, 240, 51, 52, 43*, 44*  ⊢  
  : , : , :
31instantiation91, 123, 45, 46, 47, 48*, 49*  ⊢  
  : , : , :
32instantiation144, 51, 261  ⊢  
  : , :
33instantiation50, 240, 51, 261, 52, 53  ⊢  
  : , : , :
34instantiation210, 54, 193, 55  ⊢  
  : , : , : , :
35theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_equal_to_less_eq
36instantiation265, 266, 288  ⊢  
  : , : , :
37instantiation206  ⊢  
  :
38instantiation291, 286, 56  ⊢  
  : , : , :
39axiom  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_less
40instantiation57, 58  ⊢  
  :
41instantiation115, 288  ⊢  
  :
42instantiation59, 215, 60, 61, 261, 145  ⊢  
  : , :
43instantiation210, 62, 63, 64  ⊢  
  : , : , : , :
44instantiation222, 65  ⊢  
  : , :
45instantiation162, 274, 92  ⊢  
  : , :
46instantiation144, 146, 274  ⊢  
  : , :
47instantiation66, 67, 68, 290, 69, 70  ⊢  
  : , : , :
48instantiation222, 71  ⊢  
  : , :
49instantiation210, 72, 73, 74  ⊢  
  : , : , : , :
50theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.less_eq_add_right
51instantiation291, 280, 75  ⊢  
  : , : , :
52instantiation76, 279, 278, 269  ⊢  
  : , : , :
53instantiation116, 285  ⊢  
  :
54instantiation188, 77, 78  ⊢  
  : , : , :
55instantiation222, 200  ⊢  
  : , :
56instantiation282, 109, 279  ⊢  
  : , :
57theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.negative_if_in_neg_int
58instantiation79, 80  ⊢  
  :
59theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_real_closure
60instantiation226  ⊢  
  : , : , :
61instantiation291, 280, 81  ⊢  
  : , : , :
62instantiation188, 82, 83  ⊢  
  : , : , :
63instantiation206  ⊢  
  :
64instantiation222, 84  ⊢  
  : , :
65instantiation210, 96, 85, 86  ⊢  
  : , : , : , :
66theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.less_add_right_weak_int
67instantiation291, 292, 87  ⊢  
  : , : , :
68instantiation291, 292, 88  ⊢  
  : , : , :
69instantiation89, 274, 92, 240, 157, 90  ⊢  
  : , : , :
70instantiation91, 233, 92, 141, 93, 94*, 95*  ⊢  
  : , : , :
71instantiation210, 96, 97, 98  ⊢  
  : , : , : , :
72instantiation202, 203, 293, 285, 205, 100, 126, 264, 99  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
73instantiation202, 293, 203, 100, 181, 205, 126, 264, 218, 231  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
74instantiation210, 101, 102, 103  ⊢  
  : , : , : , :
75instantiation291, 286, 278  ⊢  
  : , : , :
76theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_upper_bound
77instantiation224, 104  ⊢  
  : , : , :
78instantiation188, 105, 106  ⊢  
  : , : , :
79theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
80instantiation107, 108, 236  ⊢  
  : , :
81instantiation291, 286, 109  ⊢  
  : , : , :
82instantiation224, 168  ⊢  
  : , : , :
83instantiation188, 110, 111  ⊢  
  : , : , :
84instantiation224, 187  ⊢  
  : , : , :
85instantiation230, 218, 231  ⊢  
  : , :
86instantiation222, 112  ⊢  
  : , :
87instantiation113, 293, 203  ⊢  
  : , :
88instantiation113, 293, 114  ⊢  
  : , :
89theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.strong_bound_via_right_factor_bound
90instantiation115, 271  ⊢  
  :
91theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
92theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
93instantiation116, 215  ⊢  
  :
94instantiation194, 117, 118  ⊢  
  : , : , :
95instantiation199, 264, 253, 119, 120  ⊢  
  : , : , :
96instantiation121, 228, 253  ⊢  
  : , :
97instantiation206  ⊢  
  :
98instantiation222, 122  ⊢  
  : , :
99instantiation291, 273, 123  ⊢  
  : , : , :
100instantiation219  ⊢  
  : , :
101instantiation124, 285, 126, 264, 218, 231  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
102instantiation171, 203, 293, 205, 125, 184, 126, 218, 264, 231, 127*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
103instantiation171, 285, 293, 203, 184, 205, 228, 264, 231, 185*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
104instantiation188, 128, 129  ⊢  
  : , : , :
105instantiation202, 203, 293, 285, 205, 130, 227, 231, 253  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
106instantiation131, 253, 227, 132  ⊢  
  : , : , :
107theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
108instantiation133, 258, 157  ⊢  
  :
109instantiation289, 283  ⊢  
  :
110instantiation202, 285, 215, 203, 216, 205, 228, 217, 253, 218  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
111instantiation191, 203, 293, 205, 134, 228, 217, 253, 135  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
112instantiation188, 136, 137  ⊢  
  : , : , :
113theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_nat_closure_bin
114instantiation138, 258, 139  ⊢  
  :
115theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
117instantiation140, 231  ⊢  
  :
118instantiation230, 231, 179  ⊢  
  : , :
119instantiation291, 273, 141  ⊢  
  : , : , :
120theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
121theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
122instantiation188, 142, 143  ⊢  
  : , : , :
123instantiation144, 145, 233  ⊢  
  : , :
124theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
125instantiation219  ⊢  
  : , :
126instantiation291, 273, 146  ⊢  
  : , : , :
127instantiation188, 147, 148, 149*  ⊢  
  : , : , :
128instantiation224, 167  ⊢  
  : , : , :
129instantiation188, 150, 151  ⊢  
  : , : , :
130instantiation219  ⊢  
  : , :
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
132instantiation206  ⊢  
  :
133theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.pos_int_is_natural_pos
134instantiation219  ⊢  
  : , :
135instantiation206  ⊢  
  :
136instantiation188, 152, 153  ⊢  
  : , : , :
137instantiation188, 154, 155  ⊢  
  : , : , :
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonneg_int_is_natural
139instantiation156, 157  ⊢  
  : , :
140theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_right
141instantiation291, 280, 158  ⊢  
  : , : , :
142instantiation224, 159  ⊢  
  : , : , :
143instantiation188, 160, 161  ⊢  
  : , : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_real_closure_bin
145instantiation242, 240  ⊢  
  :
146instantiation162, 274, 240  ⊢  
  : , :
147instantiation224, 163  ⊢  
  : , : , :
148instantiation222, 164  ⊢  
  : , :
149instantiation188, 165, 166  ⊢  
  : , : , :
150instantiation202, 203, 293, 285, 205, 204, 227, 209, 253  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
151instantiation171, 285, 293, 203, 172, 205, 227, 209, 253, 173*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
152instantiation224, 167  ⊢  
  : , : , :
153instantiation224, 168  ⊢  
  : , : , :
154instantiation188, 169, 170  ⊢  
  : , : , :
155instantiation171, 203, 293, 285, 205, 172, 209, 253, 218, 173*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
156theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
157instantiation174, 175, 176  ⊢  
  : , : , :
158instantiation291, 286, 177  ⊢  
  : , : , :
159instantiation178, 264  ⊢  
  :
160instantiation202, 285, 293, 203, 181, 205, 179, 218, 231  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
161instantiation180, 203, 293, 205, 181, 218, 231  ⊢  
  : , : , : , :
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_real_closure_bin
163instantiation222, 182  ⊢  
  : , :
164instantiation183, 203, 293, 285, 205, 184, 264, 231, 228  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
165instantiation224, 185  ⊢  
  : , : , :
166instantiation186, 228  ⊢  
  :
167instantiation224, 200  ⊢  
  : , : , :
168instantiation224, 187  ⊢  
  : , : , :
169instantiation188, 189, 190  ⊢  
  : , : , :
170instantiation191, 203, 285, 293, 205, 192, 227, 209, 253, 218, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
172instantiation219  ⊢  
  : , :
173instantiation194, 195, 196  ⊢  
  : , : , :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_less_eq
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
176instantiation197, 279, 278, 269  ⊢  
  : , : , :
177instantiation291, 292, 215  ⊢  
  : , : , :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_zero_right
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_any
181instantiation219  ⊢  
  : , :
182instantiation198, 228  ⊢  
  :
183theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
184instantiation219  ⊢  
  : , :
185instantiation199, 253, 264, 208  ⊢  
  : , : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
187instantiation224, 200  ⊢  
  : , : , :
188axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
189instantiation202, 203, 293, 285, 205, 204, 227, 209, 201  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
190instantiation202, 293, 215, 203, 204, 216, 205, 227, 209, 217, 253, 218  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
191theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
192instantiation219  ⊢  
  : , :
193instantiation206  ⊢  
  :
194theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
195instantiation207, 253, 264, 208  ⊢  
  : , : , :
196instantiation230, 253, 209  ⊢  
  : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_lower_bound
198theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.mult_neg_one_left
199theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
200instantiation210, 211, 212, 213  ⊢  
  : , : , : , :
201instantiation214, 215, 216, 217, 253, 218  ⊢  
  : , :
202theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
203axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
204instantiation219  ⊢  
  : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
206axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
207theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add_reversed
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
209instantiation291, 273, 220  ⊢  
  : , : , :
210theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
211instantiation224, 221  ⊢  
  : , : , :
212instantiation222, 223  ⊢  
  : , :
213instantiation224, 225  ⊢  
  : , : , :
214theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
216instantiation226  ⊢  
  : , : , :
217instantiation241, 227  ⊢  
  :
218instantiation241, 228  ⊢  
  :
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
220instantiation291, 280, 229  ⊢  
  : , : , :
221instantiation230, 248, 231  ⊢  
  : , :
222theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
223instantiation232, 264, 233, 257, 255  ⊢  
  : , : , :
224axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
225instantiation234, 235, 236  ⊢  
  : , :
226theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
227instantiation237, 238, 239  ⊢  
  : , :
228instantiation291, 273, 240  ⊢  
  : , : , :
229instantiation291, 286, 284  ⊢  
  : , : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
231instantiation241, 253  ⊢  
  :
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.product_of_real_powers
233instantiation242, 261  ⊢  
  :
234theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
235instantiation291, 243, 244  ⊢  
  : , : , :
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
238instantiation245, 253, 246, 247  ⊢  
  : , :
239instantiation252, 264, 248  ⊢  
  : , :
240instantiation291, 280, 249  ⊢  
  : , : , :
241theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
242theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.real_closure
243theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
244instantiation291, 250, 251  ⊢  
  : , : , :
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
246instantiation252, 264, 253  ⊢  
  : , :
247instantiation254, 255, 256  ⊢  
  : , : , :
248instantiation291, 273, 257  ⊢  
  : , : , :
249instantiation291, 286, 258  ⊢  
  : , : , :
250theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
251instantiation291, 259, 260  ⊢  
  : , : , :
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
253instantiation291, 273, 261  ⊢  
  : , : , :
254theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
255instantiation262, 271  ⊢  
  :
256instantiation263, 264  ⊢  
  :
257instantiation265, 266, 267  ⊢  
  : , : , :
258instantiation291, 268, 269  ⊢  
  : , : , :
259theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
260instantiation291, 270, 271  ⊢  
  : , : , :
261instantiation291, 280, 272  ⊢  
  : , : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
263theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
264instantiation291, 273, 274  ⊢  
  : , : , :
265theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
266instantiation275, 276  ⊢  
  : , :
267axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
268instantiation277, 279, 278  ⊢  
  : , :
269assumption  ⊢  
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
271theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
272instantiation291, 286, 279  ⊢  
  : , : , :
273theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
274instantiation291, 280, 281  ⊢  
  : , : , :
275theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
276theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
277theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
278instantiation282, 283, 284  ⊢  
  : , :
279instantiation291, 292, 285  ⊢  
  : , : , :
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
281instantiation291, 286, 290  ⊢  
  : , : , :
282theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
283instantiation291, 287, 288  ⊢  
  : , : , :
284instantiation289, 290  ⊢  
  :
285theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
286theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
287theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
288theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._two_pow_t_minus_one_is_nat_pos
289theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
290instantiation291, 292, 293  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
292theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
293theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
*equality replacement requirements