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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  ⊢  
  : , : , :
1reference211  ⊢  
2instantiation148, 4  ⊢  
  : , :
3instantiation148, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation6, 301, 7, 8, 9, 10  ⊢  
  : , : , : , :
5instantiation11, 61, 12, 13, 14, 15, 16*  ⊢  
  : , : , : , :
6axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
7instantiation262  ⊢  
  : , :
8instantiation262  ⊢  
  : , :
9instantiation148, 17  ⊢  
  : , :
10instantiation218, 18  ⊢  
  : , : , :
11theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_in_right_operands_via_tuple
12instantiation114, 19, 20, 23  ⊢  
  : , : , : , :
13instantiation114, 21, 22, 23  ⊢  
  : , : , : , :
14instantiation24, 78, 25  ⊢  
  :
15instantiation26, 27, 134*  ⊢  
  : , : , :
16instantiation28, 92, 246, 81, 247, 67, 29, 154, 30, 31, 32, 33  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
17instantiation218, 34  ⊢  
  : , : , :
18instantiation148, 52  ⊢  
  : , :
19instantiation225, 35, 36  ⊢  
  : , : , :
20instantiation223  ⊢  
  :
21instantiation37, 297, 38, 39, 40, 41, 81, 60*, 67*  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation148, 42  ⊢  
  : , :
23instantiation148, 43  ⊢  
  : , :
24axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_def
25instantiation211, 44, 45  ⊢  
  : , : , :
26theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
27instantiation46, 246, 77  ⊢  
  : , :
28theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.factor_scalar_from_tensor_prod
29instantiation114, 47, 205, 50  ⊢  
  : , : , : , :
30instantiation48, 307, 308, 154, 72  ⊢  
  : , : , :
31instantiation114, 49, 205, 50  ⊢  
  : , : , : , :
32instantiation225, 51, 52  ⊢  
  : , : , :
33modus ponens53, 54  ⊢  
34instantiation218, 55  ⊢  
  : , : , :
35instantiation80, 56  ⊢  
  : , : , :
36instantiation211, 57, 58  ⊢  
  : , : , :
37theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
38instantiation262  ⊢  
  : , :
39instantiation262  ⊢  
  : , :
40instantiation262  ⊢  
  : , :
41instantiation59, 315, 60  ⊢  
  : , : , :
42instantiation202, 233, 234  ⊢  
  : , :
43instantiation84, 61  ⊢  
  : , :
44instantiation218, 62  ⊢  
  : , : , :
45instantiation211, 63, 64  ⊢  
  : , : , :
46theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure_bin
47instantiation225, 65, 67  ⊢  
  : , : , :
48theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.redundant_conjunction_general
49instantiation225, 66, 67  ⊢  
  : , : , :
50instantiation148, 68  ⊢  
  : , :
51instantiation120, 154, 121, 69  ⊢  
  : , : , : , :
52instantiation218, 70  ⊢  
  : , : , :
53instantiation71, 307, 308, 72  ⊢  
  : , : , : , :
54generalization73  ⊢  
55instantiation211, 74, 75  ⊢  
  : , : , :
56instantiation100, 229, 76, 246, 77, 315  ⊢  
  : , :
57instantiation218, 134  ⊢  
  : , : , :
58instantiation145, 246, 301, 247, 216, 233, 234  ⊢  
  : , : , : , :
59theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
60instantiation171, 234, 139  ⊢  
  : , : , :
61instantiation316, 284, 78  ⊢  
  : , : , :
62instantiation133, 233, 234  ⊢  
  : , :
63instantiation169, 246, 301, 315, 247, 79, 203, 137, 234  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
64instantiation138, 234, 203, 139  ⊢  
  : , : , :
65instantiation80, 81  ⊢  
  : , : , :
66instantiation80, 81  ⊢  
  : , : , :
67instantiation211, 82, 83  ⊢  
  : , : , :
68instantiation84, 272  ⊢  
  : , :
69instantiation153, 154, 85, 156  ⊢  
  : , : , : , :
70instantiation148, 86  ⊢  
  : , :
71theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
72instantiation184, 87, 88, 252, 89, 90*, 91*  ⊢  
  : , : , :
73instantiation153, 154, 92, 93,  ⊢  
  : , : , : , :
74instantiation211, 94, 95  ⊢  
  : , : , :
75instantiation211, 96, 97  ⊢  
  : , : , :
76instantiation251  ⊢  
  : , : , :
77instantiation316, 284, 98  ⊢  
  : , : , :
78instantiation99, 318, 295  ⊢  
  : , :
79instantiation262  ⊢  
  : , :
80theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
81instantiation100, 229, 101, 246, 102, 315  ⊢  
  : , :
82instantiation218, 103  ⊢  
  : , : , :
83instantiation114, 104, 105, 106  ⊢  
  : , : , : , :
84theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
85instantiation273, 176, 107  ⊢  
  : , :
86instantiation218, 108  ⊢  
  : , : , :
87instantiation316, 299, 109  ⊢  
  : , : , :
88theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
89instantiation110, 111  ⊢  
  : , :
90instantiation211, 112, 113  ⊢  
  : , : , :
91instantiation114, 115, 139, 116  ⊢  
  : , : , : , :
92instantiation117, 234, 118, 119  ⊢  
  : , :
93instantiation120, 154, 121, 122,  ⊢  
  : , : , : , :
94instantiation218, 123  ⊢  
  : , : , :
95instantiation218, 124  ⊢  
  : , : , :
96instantiation169, 246, 301, 315, 247, 125, 159, 236, 126  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
97instantiation127, 159, 236, 128  ⊢  
  : , : , :
98instantiation129, 130  ⊢  
  :
99theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
100theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
101instantiation251  ⊢  
  : , : , :
102instantiation131, 132  ⊢  
  :
103instantiation133, 203, 234, 134*  ⊢  
  : , :
104instantiation169, 315, 301, 135, 144, 233, 137, 234  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
105instantiation145, 246, 229, 247, 136, 233, 137, 234  ⊢  
  : , : , : , :
106instantiation138, 234, 233, 139  ⊢  
  : , : , :
107instantiation225, 140, 141  ⊢  
  : , : , :
108instantiation218, 142  ⊢  
  : , : , :
109instantiation316, 302, 307  ⊢  
  : , : , :
110theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
111instantiation143, 318  ⊢  
  :
112instantiation169, 315, 301, 246, 170, 247, 144, 203, 234  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
113instantiation145, 246, 301, 247, 170, 203, 234  ⊢  
  : , : , : , :
114theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
115instantiation211, 146, 147  ⊢  
  : , : , :
116instantiation148, 149  ⊢  
  : , :
117theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
118instantiation150, 274  ⊢  
  :
119instantiation151, 270, 152  ⊢  
  : , :
120theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.binary_closure
121theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
122instantiation153, 154, 155, 156,  ⊢  
  : , : , : , :
123instantiation180, 214, 274, 181, 157*  ⊢  
  : , :
124instantiation218, 158  ⊢  
  : , : , :
125instantiation262  ⊢  
  : , :
126instantiation286, 159  ⊢  
  :
127theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_13
128instantiation223  ⊢  
  :
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_pos_closure
130instantiation160, 318  ⊢  
  :
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_closure
132instantiation161, 307, 162  ⊢  
  :
133theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
134instantiation163, 233  ⊢  
  :
135instantiation262  ⊢  
  : , :
136instantiation251  ⊢  
  : , : , :
137instantiation286, 234  ⊢  
  :
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
139instantiation223  ⊢  
  :
140instantiation259, 228, 164  ⊢  
  : , :
141instantiation211, 165, 166  ⊢  
  : , : , :
142instantiation167, 229, 315, 246, 168, 247, 274, 250, 260, 208, 249  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
143theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
145theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_any
146instantiation169, 315, 301, 246, 170, 247, 233, 203, 234  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
147instantiation171, 233, 234, 205  ⊢  
  : , : , :
148theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
149instantiation172, 234  ⊢  
  :
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_complex_closure
151theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
152instantiation173, 174, 270  ⊢  
  : , :
153theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
154instantiation175, 297  ⊢  
  :
155instantiation273, 176, 177,  ⊢  
  : , :
156theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
157instantiation211, 178, 179  ⊢  
  : , : , :
158instantiation180, 233, 274, 181, 182*  ⊢  
  : , :
159instantiation316, 293, 183  ⊢  
  : , : , :
160theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonpos_int_is_int_nonpos
162instantiation184, 222, 253, 252, 185, 186*, 187*  ⊢  
  : , : , :
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.double_negation
164instantiation225, 188, 189  ⊢  
  : , : , :
165instantiation245, 315, 229, 246, 190, 247, 228, 260, 249, 208  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
166instantiation245, 246, 301, 229, 247, 230, 190, 274, 250, 260, 249, 208  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
167theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.leftward_commutation
168instantiation251  ⊢  
  : , : , :
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
170instantiation262  ⊢  
  : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_12
172theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_nonzero_closure
174instantiation316, 282, 191  ⊢  
  : , : , :
175theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
176instantiation316, 293, 192  ⊢  
  : , : , :
177instantiation225, 193, 194,  ⊢  
  : , : , :
178instantiation218, 219  ⊢  
  : , : , :
179instantiation211, 195, 196  ⊢  
  : , : , :
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
181instantiation197, 297  ⊢  
  :
182instantiation211, 198, 199  ⊢  
  : , : , :
183instantiation316, 299, 200  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
185instantiation201, 318  ⊢  
  :
186instantiation202, 234, 203  ⊢  
  : , :
187instantiation204, 233, 205  ⊢  
  : , :
188instantiation259, 206, 208  ⊢  
  : , :
189instantiation245, 246, 301, 315, 247, 207, 260, 249, 208  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
190instantiation251  ⊢  
  : , : , :
191instantiation316, 291, 295  ⊢  
  : , : , :
192instantiation316, 276, 209  ⊢  
  : , : , :
193instantiation259, 228, 210,  ⊢  
  : , :
194instantiation211, 212, 213,  ⊢  
  : , : , :
195instantiation220, 214, 236  ⊢  
  : , :
196instantiation215, 315, 301, 246, 216, 247, 236, 233, 234, 217*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
198instantiation218, 219  ⊢  
  : , : , :
199instantiation220, 233, 236  ⊢  
  : , :
200instantiation316, 280, 221  ⊢  
  : , : , :
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
202theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
203instantiation316, 293, 222  ⊢  
  : , : , :
204theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_basic
205instantiation223  ⊢  
  :
206instantiation259, 260, 249  ⊢  
  : , :
207instantiation262  ⊢  
  : , :
208instantiation316, 293, 224  ⊢  
  : , : , :
209theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
210instantiation225, 226, 227,  ⊢  
  : , : , :
211axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
212instantiation245, 315, 229, 246, 231, 247, 228, 260, 261, 249,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
213instantiation245, 246, 301, 229, 247, 230, 231, 274, 250, 260, 261, 249,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
214instantiation232, 233, 234  ⊢  
  : , :
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
216instantiation262  ⊢  
  : , :
217instantiation235, 236  ⊢  
  :
218axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
219instantiation237, 238, 295, 239*  ⊢  
  : , :
220theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
221instantiation240, 281, 241  ⊢  
  : , :
222instantiation316, 299, 242  ⊢  
  : , : , :
223axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
224instantiation316, 299, 243  ⊢  
  : , : , :
225theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
226instantiation259, 244, 249,  ⊢  
  : , :
227instantiation245, 246, 301, 315, 247, 248, 260, 261, 249,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
228instantiation259, 274, 250  ⊢  
  : , :
229theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
230instantiation262  ⊢  
  : , :
231instantiation251  ⊢  
  : , : , :
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
233instantiation316, 293, 252  ⊢  
  : , : , :
234instantiation316, 293, 253  ⊢  
  : , : , :
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_right
236instantiation316, 293, 254  ⊢  
  : , : , :
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
238instantiation316, 255, 256  ⊢  
  : , : , :
239instantiation257, 274  ⊢  
  :
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
241instantiation316, 296, 318  ⊢  
  : , : , :
242instantiation316, 302, 310  ⊢  
  : , : , :
243instantiation316, 302, 258  ⊢  
  : , : , :
244instantiation259, 260, 261,  ⊢  
  : , :
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
246axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
247theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
248instantiation262  ⊢  
  : , :
249instantiation316, 293, 263  ⊢  
  : , : , :
250instantiation316, 293, 264  ⊢  
  : , : , :
251theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
252instantiation265, 266, 318  ⊢  
  : , : , :
253instantiation316, 299, 267  ⊢  
  : , : , :
254instantiation316, 299, 268  ⊢  
  : , : , :
255theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
256instantiation316, 269, 270  ⊢  
  : , : , :
257theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
258instantiation271, 298, 272  ⊢  
  : , :
259theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
260theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
261instantiation273, 274, 275,  ⊢  
  : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
263theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
264instantiation316, 276, 277  ⊢  
  : , : , :
265theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
266instantiation278, 279  ⊢  
  : , :
267instantiation316, 302, 311  ⊢  
  : , : , :
268instantiation316, 280, 281  ⊢  
  : , : , :
269theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
270instantiation316, 282, 283  ⊢  
  : , : , :
271theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
272instantiation316, 284, 318  ⊢  
  : , : , :
273theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
274instantiation316, 293, 285  ⊢  
  : , : , :
275instantiation286, 287,  ⊢  
  :
276theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
277theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
278theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
279theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational
281instantiation288, 289, 290  ⊢  
  : , :
282theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
283instantiation316, 291, 297  ⊢  
  : , : , :
284theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
285instantiation316, 299, 292  ⊢  
  : , : , :
286theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
287instantiation316, 293, 294,  ⊢  
  : , : , :
288theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_pos_closure
289instantiation316, 296, 295  ⊢  
  : , : , :
290instantiation316, 296, 297  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
292instantiation316, 302, 298  ⊢  
  : , : , :
293theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
294instantiation316, 299, 300,  ⊢  
  : , : , :
295theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
296theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
297theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
298instantiation316, 314, 301  ⊢  
  : , : , :
299theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
300instantiation316, 302, 303,  ⊢  
  : , : , :
301theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
302theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
303instantiation316, 304, 305,  ⊢  
  : , : , :
304instantiation306, 307, 308  ⊢  
  : , :
305assumption  ⊢  
306theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
307instantiation309, 310, 311  ⊢  
  : , :
308theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
309theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
310instantiation312, 313  ⊢  
  :
311instantiation316, 314, 315  ⊢  
  : , : , :
312theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
313instantiation316, 317, 318  ⊢  
  : , : , :
314theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
315theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
316theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
317theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
318assumption  ⊢  
*equality replacement requirements