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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  ⊢  
  : , : , :
1reference199  ⊢  
2instantiation119, 4, 5  ⊢  
  : , : , :
3instantiation6, 324, 321, 257, 7, 258, 284, 255, 137, 8*, 9*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
4instantiation13, 321, 257, 10, 258, 303, 11, 12  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
5instantiation13, 324, 303, 14, 15  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
6theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
7instantiation273  ⊢  
  : , :
8instantiation16, 284  ⊢  
  :
9instantiation199, 17, 18  ⊢  
  : , : , :
10instantiation273  ⊢  
  : , :
11instantiation299, 24  ⊢  
  :
12instantiation22, 21, 19, 20  ⊢  
  : , :
13theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_term_bound
14instantiation299, 21  ⊢  
  :
15instantiation22, 23, 24, 25  ⊢  
  : , :
16theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_right
17instantiation199, 26, 27  ⊢  
  : , : , :
18instantiation242, 28, 29  ⊢  
  : , : , :
19instantiation84, 303, 30, 31  ⊢  
  : , :
20instantiation40, 41, 70, 32, 33  ⊢  
  : , : , :
21instantiation84, 303, 34, 35  ⊢  
  : , :
22theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.negated_weak_bound
23instantiation84, 303, 36, 37  ⊢  
  : , :
24instantiation84, 303, 38, 39  ⊢  
  : , :
25instantiation40, 41, 78, 42, 43  ⊢  
  : , : , :
26instantiation44, 255, 271, 45, 46  ⊢  
  : , : , : , : , :
27instantiation240, 47  ⊢  
  : , : , :
28instantiation240, 48  ⊢  
  : , : , :
29instantiation94, 49  ⊢  
  :
30instantiation57, 54, 51  ⊢  
  : , :
31instantiation228, 50  ⊢  
  :
32instantiation322, 309, 75  ⊢  
  : , : , :
33instantiation63, 54, 51, 55, 52, 53  ⊢  
  : , : , :
34instantiation57, 54, 55  ⊢  
  : , :
35instantiation58, 56  ⊢  
  :
36instantiation57, 294, 151  ⊢  
  : , :
37instantiation58, 59  ⊢  
  :
38instantiation322, 285, 78  ⊢  
  : , : , :
39instantiation228, 60  ⊢  
  :
40theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.weak_div_from_denom_bound__all_pos
41instantiation322, 61, 62  ⊢  
  : , : , :
42instantiation322, 309, 77  ⊢  
  : , : , :
43instantiation63, 294, 97, 151, 89, 64  ⊢  
  : , : , :
44theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.mult_frac_cancel_numer_left
45instantiation322, 281, 65  ⊢  
  : , : , :
46instantiation322, 281, 66  ⊢  
  : , : , :
47instantiation242, 67, 68  ⊢  
  : , : , :
48instantiation83, 255  ⊢  
  :
49instantiation322, 293, 69  ⊢  
  : , : , :
50instantiation322, 238, 70  ⊢  
  : , : , :
51instantiation74, 97, 321  ⊢  
  : , :
52instantiation71, 294, 97, 151, 72, 153  ⊢  
  : , : , :
53instantiation80, 104  ⊢  
  :
54instantiation322, 312, 73  ⊢  
  : , : , :
55instantiation74, 151, 321  ⊢  
  : , :
56instantiation322, 76, 75  ⊢  
  : , : , :
57theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_real_closure_bin
58theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_if_in_rational_nonzero
59instantiation322, 76, 77  ⊢  
  : , : , :
60instantiation322, 238, 78  ⊢  
  : , : , :
61theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonneg_within_real_nonneg
62instantiation322, 79, 324  ⊢  
  : , : , :
63theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.weak_bound_via_right_factor_bound
64instantiation80, 321  ⊢  
  :
65instantiation322, 291, 81  ⊢  
  : , : , :
66instantiation322, 238, 279  ⊢  
  : , : , :
67instantiation240, 82  ⊢  
  : , : , :
68instantiation83, 284  ⊢  
  :
69instantiation84, 303, 289, 252  ⊢  
  : , :
70instantiation262, 85, 86  ⊢  
  : , :
71theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_pos_lesseq
72instantiation87, 88, 89  ⊢  
  : , :
73instantiation322, 319, 90  ⊢  
  : , : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_real_closure_nat_power
75instantiation92, 95, 91  ⊢  
  : , :
76theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational_nonzero
77instantiation92, 310, 106  ⊢  
  : , :
78instantiation262, 297, 118  ⊢  
  : , :
79theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_within_rational_nonneg
80theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
81instantiation322, 305, 93  ⊢  
  : , : , :
82instantiation94, 284  ⊢  
  :
83theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.frac_one_denom
84theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_real_closure
85instantiation322, 309, 95  ⊢  
  : , : , :
86instantiation96, 97, 98  ⊢  
  :
87theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_both
88instantiation99, 100  ⊢  
  :
89instantiation129, 287, 101, 198, 102, 103*  ⊢  
  : , : , :
90instantiation322, 323, 104  ⊢  
  : , : , :
91instantiation105, 106, 315  ⊢  
  : , :
92theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
93instantiation322, 314, 316  ⊢  
  : , : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
95instantiation322, 317, 107  ⊢  
  : , : , :
96theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrd_pos_closure
97instantiation142, 303, 148  ⊢  
  : , :
98instantiation228, 108  ⊢  
  :
99theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nonneg_if_in_real_nonneg
100instantiation322, 109, 118  ⊢  
  : , : , :
101instantiation322, 285, 190  ⊢  
  : , : , :
102instantiation110, 294, 176, 111, 265, 112, 113*  ⊢  
  : , : , :
103instantiation242, 114, 115  ⊢  
  : , : , :
104theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
105theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_pos_closure
106instantiation116, 160, 117  ⊢  
  :
107theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat4
108instantiation322, 238, 118  ⊢  
  : , : , :
109theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real_nonneg
110theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_monotonicity_large_base_less_eq
111instantiation142, 132, 130  ⊢  
  : , :
112instantiation119, 120, 121  ⊢  
  : , : , :
113instantiation122, 297, 190, 234  ⊢  
  : , :
114instantiation184, 257, 321, 324, 258, 123, 284, 137, 277  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
115instantiation242, 124, 125  ⊢  
  : , : , :
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.pos_rational_is_rational_pos
117instantiation126, 127  ⊢  
  : , :
118instantiation245, 296, 202  ⊢  
  : , :
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_eq_less_eq
120instantiation128, 176  ⊢  
  :
121instantiation129, 130, 131, 132, 133, 134*  ⊢  
  : , : , :
122theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exponent_log_with_same_base
123instantiation273  ⊢  
  : , :
124instantiation135, 324, 257, 258, 284, 137, 277  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
125instantiation186, 257, 321, 324, 258, 136, 284, 277, 137, 200*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
126theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.pos_difference
127instantiation138, 287, 294, 139, 140, 200*, 141*  ⊢  
  : , : , :
128theorem  ⊢  
 proveit.numbers.rounding.ceil_x_ge_x
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
130instantiation299, 204  ⊢  
  :
131instantiation142, 204, 143  ⊢  
  : , :
132instantiation212, 213, 248  ⊢  
  : , : , :
133axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_req
134instantiation144, 145, 146, 147  ⊢  
  : , : , : , :
135theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
136instantiation273  ⊢  
  : , :
137instantiation322, 293, 148  ⊢  
  : , : , :
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.strong_bound_via_left_term_bound
139instantiation322, 312, 149  ⊢  
  : , : , :
140instantiation150, 294, 151, 152, 153  ⊢  
  : , : , :
141instantiation242, 154, 155  ⊢  
  : , : , :
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_real_closure_bin
143instantiation322, 312, 156  ⊢  
  : , : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
145instantiation242, 157, 158  ⊢  
  : , : , :
146instantiation195  ⊢  
  :
147instantiation159, 177  ⊢  
  : , :
148instantiation322, 285, 202  ⊢  
  : , : , :
149instantiation169, 160, 307  ⊢  
  : , :
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.less_eq_add_right_strong
151instantiation322, 312, 160  ⊢  
  : , : , :
152theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._e_value_ge_two
153instantiation161, 318  ⊢  
  :
154instantiation240, 162  ⊢  
  : , : , :
155instantiation242, 163, 164  ⊢  
  : , : , :
156instantiation322, 319, 165  ⊢  
  : , : , :
157instantiation240, 166  ⊢  
  : , : , :
158instantiation242, 167, 168  ⊢  
  : , : , :
159theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
160instantiation169, 207, 170  ⊢  
  : , :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
162instantiation242, 171, 172  ⊢  
  : , : , :
163instantiation184, 257, 321, 324, 258, 173, 188, 255, 277  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
164instantiation174, 255, 188, 175  ⊢  
  : , : , :
165instantiation223, 176  ⊢  
  :
166instantiation240, 177  ⊢  
  : , : , :
167instantiation184, 257, 321, 324, 258, 178, 193, 181, 179  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
168instantiation180, 193, 181, 182  ⊢  
  : , : , :
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_rational_closure_bin
170instantiation322, 319, 183  ⊢  
  : , : , :
171instantiation184, 257, 321, 324, 258, 185, 188, 277, 284  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
172instantiation186, 324, 321, 257, 187, 258, 188, 277, 284, 189*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
173instantiation273  ⊢  
  : , :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_23
175instantiation195  ⊢  
  :
176instantiation232, 297, 190, 234  ⊢  
  : , :
177instantiation240, 191  ⊢  
  : , : , :
178instantiation273  ⊢  
  : , :
179instantiation192, 193  ⊢  
  :
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_13
181instantiation322, 293, 194  ⊢  
  : , : , :
182instantiation195  ⊢  
  :
183instantiation322, 196, 197  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
185instantiation273  ⊢  
  : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
187instantiation273  ⊢  
  : , :
188instantiation322, 293, 198  ⊢  
  : , : , :
189instantiation199, 200, 201  ⊢  
  : , : , :
190instantiation245, 297, 202  ⊢  
  : , :
191instantiation240, 203  ⊢  
  : , : , :
192theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
193instantiation322, 293, 204  ⊢  
  : , : , :
194instantiation322, 312, 205  ⊢  
  : , : , :
195axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
196theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.neg_int_within_int
197instantiation206, 316  ⊢  
  :
198instantiation322, 312, 207  ⊢  
  : , : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
200instantiation208, 255, 284, 209  ⊢  
  : , : , :
201instantiation210, 284, 277  ⊢  
  : , :
202instantiation295, 296, 239, 219  ⊢  
  : , :
203instantiation240, 211  ⊢  
  : , : , :
204instantiation212, 213, 267  ⊢  
  : , : , :
205instantiation322, 319, 214  ⊢  
  : , : , :
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
207instantiation322, 215, 216  ⊢  
  : , : , :
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
209theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
211instantiation217, 255, 218, 219, 220*  ⊢  
  : , :
212theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
213instantiation221, 222  ⊢  
  : , :
214instantiation223, 224  ⊢  
  :
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_nonzero_within_rational
216instantiation225, 292, 226  ⊢  
  : , :
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
218instantiation322, 293, 227  ⊢  
  : , : , :
219instantiation228, 229  ⊢  
  :
220instantiation242, 230, 231  ⊢  
  : , : , :
221theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
222theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
223axiom  ⊢  
 proveit.numbers.rounding.ceil_is_an_int
224instantiation232, 297, 233, 234  ⊢  
  : , :
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_nonzero_closure
226instantiation235, 236, 237  ⊢  
  : , :
227instantiation322, 285, 239  ⊢  
  : , : , :
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nonzero_if_in_real_nonzero
229instantiation322, 238, 239  ⊢  
  : , : , :
230instantiation240, 241  ⊢  
  : , : , :
231instantiation242, 243, 244  ⊢  
  : , : , :
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.logarithms.log_real_pos_real_closure
233instantiation245, 297, 246  ⊢  
  : , :
234instantiation268, 247  ⊢  
  : , :
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
236instantiation322, 266, 248  ⊢  
  : , : , :
237instantiation249, 250  ⊢  
  :
238theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real_nonzero
239instantiation262, 297, 279  ⊢  
  : , :
240axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
241instantiation251, 284, 276, 287, 298, 252, 253*  ⊢  
  : , : , :
242axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
243instantiation254, 324, 321, 257, 259, 258, 255, 260, 261  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
244instantiation256, 257, 321, 258, 259, 260, 261  ⊢  
  : , : , : , :
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_real_pos_closure_bin
246instantiation262, 286, 263  ⊢  
  : , :
247instantiation264, 324, 321, 265  ⊢  
  : , :
248axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
249theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
250instantiation322, 266, 267  ⊢  
  : , : , :
251theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.real_power_of_product
252instantiation268, 269  ⊢  
  : , :
253instantiation270, 271, 316, 272*  ⊢  
  : , :
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
255instantiation322, 293, 303  ⊢  
  : , : , :
256theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_any
257axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
258theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
259instantiation273  ⊢  
  : , :
260instantiation322, 293, 274  ⊢  
  : , : , :
261instantiation275, 276, 277  ⊢  
  : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_real_pos_closure_bin
263instantiation278, 279, 287  ⊢  
  : , :
264theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.less_is_not_eq_nat
265theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_1_2
266theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
267axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._n_in_natural_pos
268theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.not_equals_symmetry
269instantiation280, 302, 289, 290  ⊢  
  : , :
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
271instantiation322, 281, 282  ⊢  
  : , : , :
272instantiation283, 284  ⊢  
  :
273theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
274instantiation322, 285, 286  ⊢  
  : , : , :
275theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
276instantiation322, 293, 289  ⊢  
  : , : , :
277instantiation322, 293, 287  ⊢  
  : , : , :
278theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_real_pos_closure
279instantiation288, 289, 290  ⊢  
  :
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.less_is_not_eq
281theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
282instantiation322, 291, 292  ⊢  
  : , : , :
283theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
284instantiation322, 293, 294  ⊢  
  : , : , :
285theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
286instantiation295, 296, 297, 298  ⊢  
  : , :
287instantiation299, 303  ⊢  
  :
288theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pos_real_is_real_pos
289instantiation300, 302, 303, 304  ⊢  
  : , : , :
290instantiation301, 302, 303, 304  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
292instantiation322, 305, 306  ⊢  
  : , : , :
293theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
294instantiation322, 312, 307  ⊢  
  : , : , :
295theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_real_pos_closure
296instantiation322, 309, 308  ⊢  
  : , : , :
297instantiation322, 309, 310  ⊢  
  : , : , :
298instantiation311, 318  ⊢  
  :
299theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.real_closure
300theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.all_in_interval_oc__is__real
301theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.interval_oc_lower_bound
302theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
303instantiation322, 312, 313  ⊢  
  : , : , :
304axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._eps_in_interval
305theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
306instantiation322, 314, 318  ⊢  
  : , : , :
307instantiation322, 319, 315  ⊢  
  : , : , :
308instantiation322, 317, 316  ⊢  
  : , : , :
309theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_pos_within_real_pos
310instantiation322, 317, 318  ⊢  
  : , : , :
311theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
312theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
313instantiation322, 319, 320  ⊢  
  : , : , :
314theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
315instantiation322, 323, 321  ⊢  
  : , : , :
316theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
317theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
318theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
319theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
320instantiation322, 323, 324  ⊢  
  : , : , :
321theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
322theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
323theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
324theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements