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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  ⊢  
  : , :
1reference126  ⊢  
2instantiation3, 49, 4, 5, 6, 7, 8*  ⊢  
  : , : , : , :
3theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_in_right_operands_via_tuple
4instantiation97, 9, 10, 13  ⊢  
  : , : , : , :
5instantiation97, 11, 12, 13  ⊢  
  : , : , : , :
6instantiation14, 65, 15  ⊢  
  :
7instantiation16, 17, 111*  ⊢  
  : , : , :
8instantiation18, 79, 204, 68, 205, 55, 19, 132, 20, 21, 22, 23  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
9instantiation190, 24, 25  ⊢  
  : , : , :
10instantiation188  ⊢  
  :
11instantiation26, 179, 27, 28, 29, 30, 68, 48*, 55*  ⊢  
  : , : , : , :
12instantiation126, 31  ⊢  
  : , :
13instantiation126, 32  ⊢  
  : , :
14axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_def
15instantiation182, 33, 34  ⊢  
  : , : , :
16theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
17instantiation35, 204, 63  ⊢  
  : , :
18theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.factor_scalar_from_tensor_prod
19instantiation97, 36, 173, 39  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation37, 242, 243, 132, 60  ⊢  
  : , : , :
21instantiation97, 38, 173, 39  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation190, 40, 41  ⊢  
  : , : , :
23modus ponens42, 43  ⊢  
24instantiation67, 44  ⊢  
  : , : , :
25instantiation182, 45, 46  ⊢  
  : , : , :
26theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
27instantiation216  ⊢  
  : , :
28instantiation216  ⊢  
  : , :
29instantiation216  ⊢  
  : , :
30instantiation47, 250, 48  ⊢  
  : , : , :
31instantiation168, 172, 169  ⊢  
  : , :
32instantiation71, 49  ⊢  
  : , :
33instantiation119, 50  ⊢  
  : , : , :
34instantiation182, 51, 52  ⊢  
  : , : , :
35theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure_bin
36instantiation190, 53, 55  ⊢  
  : , : , :
37theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.redundant_conjunction_general
38instantiation190, 54, 55  ⊢  
  : , : , :
39instantiation126, 56  ⊢  
  : , :
40instantiation103, 132, 104, 57  ⊢  
  : , : , : , :
41instantiation119, 58  ⊢  
  : , : , :
42instantiation59, 242, 243, 60  ⊢  
  : , : , : , :
43generalization61  ⊢  
44instantiation83, 194, 62, 204, 63, 250  ⊢  
  : , :
45instantiation119, 111  ⊢  
  : , : , :
46instantiation123, 204, 236, 205, 64, 172, 169  ⊢  
  : , : , : , :
47theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
48instantiation146, 169, 116  ⊢  
  : , : , :
49instantiation251, 226, 65  ⊢  
  : , : , :
50instantiation110, 172, 169  ⊢  
  : , :
51instantiation144, 204, 236, 250, 205, 66, 170, 114, 169  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
52instantiation115, 169, 170, 116  ⊢  
  : , : , :
53instantiation67, 68  ⊢  
  : , : , :
54instantiation67, 68  ⊢  
  : , : , :
55instantiation182, 69, 70  ⊢  
  : , : , :
56instantiation71, 220  ⊢  
  : , :
57instantiation131, 132, 72, 134  ⊢  
  : , : , : , :
58instantiation126, 73  ⊢  
  : , :
59theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
60instantiation154, 74, 75, 187, 76, 77*, 78*  ⊢  
  : , : , :
61instantiation131, 132, 79, 80,  ⊢  
  : , : , : , :
62instantiation209  ⊢  
  : , : , :
63instantiation251, 226, 81  ⊢  
  : , : , :
64instantiation216  ⊢  
  : , :
65instantiation82, 253, 177  ⊢  
  : , :
66instantiation216  ⊢  
  : , :
67theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
68instantiation83, 194, 84, 204, 85, 250  ⊢  
  : , :
69instantiation119, 86  ⊢  
  : , : , :
70instantiation97, 87, 88, 89  ⊢  
  : , : , : , :
71theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
72instantiation221, 152, 90  ⊢  
  : , :
73instantiation119, 91  ⊢  
  : , : , :
74instantiation251, 234, 92  ⊢  
  : , : , :
75theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
76instantiation93, 94  ⊢  
  : , :
77instantiation182, 95, 96  ⊢  
  : , : , :
78instantiation97, 98, 116, 99  ⊢  
  : , : , : , :
79instantiation100, 169, 101, 102  ⊢  
  : , :
80instantiation103, 132, 104, 105,  ⊢  
  : , : , : , :
81instantiation106, 107  ⊢  
  :
82theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
83theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
84instantiation209  ⊢  
  : , : , :
85instantiation108, 109  ⊢  
  :
86instantiation110, 170, 169, 111*  ⊢  
  : , :
87instantiation144, 250, 236, 112, 122, 172, 114, 169  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
88instantiation123, 204, 194, 205, 113, 172, 114, 169  ⊢  
  : , : , : , :
89instantiation115, 169, 172, 116  ⊢  
  : , : , :
90instantiation190, 117, 118  ⊢  
  : , : , :
91instantiation119, 120  ⊢  
  : , : , :
92instantiation251, 237, 242  ⊢  
  : , : , :
93theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
94instantiation121, 253  ⊢  
  :
95instantiation144, 250, 236, 204, 145, 205, 122, 170, 169  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
96instantiation123, 204, 236, 205, 145, 170, 169  ⊢  
  : , : , : , :
97theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
98instantiation182, 124, 125  ⊢  
  : , : , :
99instantiation126, 127  ⊢  
  : , :
100theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
101instantiation128, 222  ⊢  
  :
102instantiation129, 150, 130  ⊢  
  : , :
103theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.binary_closure
104theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
105instantiation131, 132, 133, 134,  ⊢  
  : , : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_pos_closure
107instantiation135, 253  ⊢  
  :
108theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_closure
109instantiation136, 242, 137  ⊢  
  :
110theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
111instantiation138, 172  ⊢  
  :
112instantiation216  ⊢  
  : , :
113instantiation209  ⊢  
  : , : , :
114instantiation228, 169  ⊢  
  :
115theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
116instantiation188  ⊢  
  :
117instantiation213, 193, 139  ⊢  
  : , :
118instantiation182, 140, 141  ⊢  
  : , : , :
119axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
120instantiation142, 194, 250, 204, 143, 205, 222, 208, 214, 176, 207  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
121theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
122theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_any
124instantiation144, 250, 236, 204, 145, 205, 172, 170, 169  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
125instantiation146, 172, 169, 173  ⊢  
  : , : , :
126theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
127instantiation147, 169  ⊢  
  :
128theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_complex_closure
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
130instantiation148, 149, 150  ⊢  
  : , :
131theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
132instantiation151, 179  ⊢  
  :
133instantiation221, 152, 153,  ⊢  
  : , :
134theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
135theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonpos_int_is_int_nonpos
137instantiation154, 186, 185, 187, 155, 156*, 157*  ⊢  
  : , : , :
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.double_negation
139instantiation190, 158, 159  ⊢  
  : , : , :
140instantiation203, 250, 194, 204, 160, 205, 193, 214, 207, 176  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
141instantiation203, 204, 236, 194, 205, 195, 160, 222, 208, 214, 207, 176  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.leftward_commutation
143instantiation209  ⊢  
  : , : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
145instantiation216  ⊢  
  : , :
146theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_12
147theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
148theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_nonzero_closure
149instantiation251, 162, 161  ⊢  
  : , : , :
150instantiation251, 162, 163  ⊢  
  : , : , :
151theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
152instantiation251, 231, 164  ⊢  
  : , : , :
153instantiation190, 165, 166,  ⊢  
  : , : , :
154theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
155instantiation167, 253  ⊢  
  :
156instantiation168, 169, 170  ⊢  
  : , :
157instantiation171, 172, 173  ⊢  
  : , :
158instantiation213, 174, 176  ⊢  
  : , :
159instantiation203, 204, 236, 250, 205, 175, 214, 207, 176  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
160instantiation209  ⊢  
  : , : , :
161instantiation251, 178, 177  ⊢  
  : , : , :
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
163instantiation251, 178, 179  ⊢  
  : , : , :
164instantiation251, 224, 180  ⊢  
  : , : , :
165instantiation213, 193, 181,  ⊢  
  : , :
166instantiation182, 183, 184,  ⊢  
  : , : , :
167theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
169instantiation251, 231, 185  ⊢  
  : , : , :
170instantiation251, 231, 186  ⊢  
  : , : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_basic
172instantiation251, 231, 187  ⊢  
  : , : , :
173instantiation188  ⊢  
  :
174instantiation213, 214, 207  ⊢  
  : , :
175instantiation216  ⊢  
  : , :
176instantiation251, 231, 189  ⊢  
  : , : , :
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
181instantiation190, 191, 192,  ⊢  
  : , : , :
182axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
183instantiation203, 250, 194, 204, 196, 205, 193, 214, 215, 207,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
184instantiation203, 204, 236, 194, 205, 195, 196, 222, 208, 214, 215, 207,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
185instantiation251, 234, 197  ⊢  
  : , : , :
186instantiation251, 234, 198  ⊢  
  : , : , :
187instantiation199, 200, 253  ⊢  
  : , : , :
188axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
189instantiation251, 234, 201  ⊢  
  : , : , :
190theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
191instantiation213, 202, 207,  ⊢  
  : , :
192instantiation203, 204, 236, 250, 205, 206, 214, 215, 207,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
193instantiation213, 222, 208  ⊢  
  : , :
194theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
195instantiation216  ⊢  
  : , :
196instantiation209  ⊢  
  : , : , :
197instantiation251, 237, 246  ⊢  
  : , : , :
198instantiation251, 237, 245  ⊢  
  : , : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
200instantiation210, 211  ⊢  
  : , :
201instantiation251, 237, 212  ⊢  
  : , : , :
202instantiation213, 214, 215,  ⊢  
  : , :
203theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
204axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
205theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
206instantiation216  ⊢  
  : , :
207instantiation251, 231, 217  ⊢  
  : , : , :
208instantiation251, 231, 218  ⊢  
  : , : , :
209theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
210theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
212instantiation219, 233, 220  ⊢  
  : , :
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
214theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
215instantiation221, 222, 223,  ⊢  
  : , :
216theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
217theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
218instantiation251, 224, 225  ⊢  
  : , : , :
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
220instantiation251, 226, 253  ⊢  
  : , : , :
221theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
222instantiation251, 231, 227  ⊢  
  : , : , :
223instantiation228, 229,  ⊢  
  :
224theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
226theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
227instantiation251, 234, 230  ⊢  
  : , : , :
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
229instantiation251, 231, 232,  ⊢  
  : , : , :
230instantiation251, 237, 233  ⊢  
  : , : , :
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
232instantiation251, 234, 235,  ⊢  
  : , : , :
233instantiation251, 249, 236  ⊢  
  : , : , :
234theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
235instantiation251, 237, 238,  ⊢  
  : , : , :
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
238instantiation251, 239, 240,  ⊢  
  : , : , :
239instantiation241, 242, 243  ⊢  
  : , :
240assumption  ⊢  
241theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
242instantiation244, 245, 246  ⊢  
  : , :
243theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
245instantiation247, 248  ⊢  
  :
246instantiation251, 249, 250  ⊢  
  : , : , :
247theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
248instantiation251, 252, 253  ⊢  
  : , : , :
249theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
250theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
251theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
253assumption  ⊢  
*equality replacement requirements