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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, 4  ⊢  
  : , : , : , :
1reference26  ⊢  
2instantiation213, 5, 6, 7*  ⊢  
  : , : , :
3instantiation226, 8  ⊢  
  : , : , :
4instantiation192  ⊢  
  :
5instantiation16, 24, 222, 273, 224, 42, 57, 21, 9  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
6instantiation226, 10  ⊢  
  : , : , :
7instantiation11, 12, 13, 24, 25, 14*  ⊢  
  : , : , : , : , :
8instantiation99, 15  ⊢  
  : , :
9instantiation56, 57, 25, 22  ⊢  
  : , : , : , :
10instantiation16, 25, 273, 222, 224, 42, 57, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
11theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.doubly_scaled_as_singly_scaled
12instantiation17, 282, 19, 42, 57  ⊢  
  : , : , :
13instantiation18, 282, 19, 42, 57, 20, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
14instantiation23, 24, 25  ⊢  
  : , :
15instantiation26, 27, 28, 29  ⊢  
  : , : , : , :
16theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.factor_scalar_from_tensor_prod
17theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_of_vec_spaces_is_vec_space
18theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_is_in_tensor_prod_space
19instantiation236  ⊢  
  : , :
20instantiation236  ⊢  
  : , :
21instantiation30, 42, 31, 32  ⊢  
  : , : , : , :
22modus ponens33, 34  ⊢  
23axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_extends_number_mult
24instantiation97, 235, 35, 36  ⊢  
  : , :
25instantiation97, 235, 37, 38  ⊢  
  : , :
26theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
27instantiation213, 39, 40  ⊢  
  : , : , :
28instantiation192  ⊢  
  :
29instantiation99, 41  ⊢  
  : , :
30theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.binary_closure
31theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
32instantiation56, 42, 43, 44  ⊢  
  : , : , : , :
33instantiation45, 280, 57  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
34generalization46  ⊢  
35instantiation166, 253, 47  ⊢  
  : , :
36instantiation48, 105, 103  ⊢  
  : , : , :
37instantiation166, 253, 79  ⊢  
  : , :
38instantiation48, 109, 107  ⊢  
  : , : , :
39instantiation226, 49  ⊢  
  : , : , :
40instantiation201, 235, 50, 51, 52*  ⊢  
  : , :
41instantiation213, 53, 54  ⊢  
  : , : , :
42instantiation74, 282  ⊢  
  :
43instantiation166, 76, 55  ⊢  
  : , :
44theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
45theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.summation_closure
46instantiation56, 57, 58, 59,  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation233, 60, 61  ⊢  
  : , :
48theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
49instantiation213, 62, 63  ⊢  
  : , : , :
50instantiation168, 104, 108  ⊢  
  : , :
51instantiation64, 285, 65, 66, 67  ⊢  
  : , :
52instantiation213, 68, 69  ⊢  
  : , : , :
53instantiation226, 70  ⊢  
  : , : , :
54instantiation226, 71  ⊢  
  : , : , :
55instantiation132, 72, 73  ⊢  
  : , : , :
56theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
57instantiation74, 75  ⊢  
  :
58instantiation166, 76, 77,  ⊢  
  : , :
59instantiation78, 257, 209,  ⊢  
  : , :
60instantiation97, 220, 253, 202  ⊢  
  : , :
61instantiation205, 79  ⊢  
  :
62instantiation226, 173  ⊢  
  : , : , :
63instantiation213, 80, 81  ⊢  
  : , : , :
64theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_not_eq_zero
65instantiation236  ⊢  
  : , :
66instantiation82, 104, 105  ⊢  
  :
67instantiation82, 108, 109  ⊢  
  :
68instantiation226, 83  ⊢  
  : , : , :
69instantiation213, 84, 85  ⊢  
  : , : , :
70instantiation213, 86, 87  ⊢  
  : , : , :
71instantiation213, 88, 89  ⊢  
  : , : , :
72instantiation168, 135, 90  ⊢  
  : , :
73instantiation213, 91, 92  ⊢  
  : , : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
75instantiation93, 285, 245  ⊢  
  : , :
76instantiation283, 262, 94  ⊢  
  : , : , :
77instantiation132, 95, 96,  ⊢  
  : , : , :
78theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_in_register_space
79instantiation97, 234, 253, 202  ⊢  
  : , :
80instantiation226, 98  ⊢  
  : , : , :
81instantiation99, 100  ⊢  
  : , :
82theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.nonzero_complex_is_complex_nonzero
83instantiation101, 104, 108, 164, 105, 109, 144*, 147*  ⊢  
  : , : , :
84instantiation194, 273, 285, 222, 102, 224, 235, 145, 149  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
85instantiation206, 222, 285, 224, 102, 145, 149  ⊢  
  : , : , : , :
86instantiation226, 103  ⊢  
  : , : , :
87instantiation201, 235, 104, 105, 106*  ⊢  
  : , :
88instantiation226, 107  ⊢  
  : , : , :
89instantiation201, 235, 108, 109, 110*  ⊢  
  : , :
90instantiation132, 111, 112  ⊢  
  : , : , :
91instantiation194, 273, 136, 222, 113, 224, 135, 169, 170, 131  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
92instantiation194, 222, 285, 136, 224, 137, 113, 253, 154, 169, 170, 131  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
93theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
94instantiation283, 187, 114  ⊢  
  : , : , :
95instantiation168, 135, 115,  ⊢  
  : , :
96instantiation213, 116, 117,  ⊢  
  : , : , :
97theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
98instantiation118, 191, 238  ⊢  
  : , :
99theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
100instantiation119, 253, 120, 121  ⊢  
  : , : , :
101theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.real_power_of_product
102instantiation236  ⊢  
  : , :
103instantiation226, 122  ⊢  
  : , : , :
104instantiation123, 253  ⊢  
  :
105instantiation127, 261, 124  ⊢  
  : , :
106instantiation213, 125, 126  ⊢  
  : , : , :
107instantiation226, 190  ⊢  
  : , : , :
108instantiation166, 253, 191  ⊢  
  : , :
109instantiation127, 261, 128  ⊢  
  : , :
110instantiation213, 129, 130  ⊢  
  : , : , :
111instantiation168, 151, 131  ⊢  
  : , :
112instantiation194, 222, 285, 273, 224, 152, 169, 170, 131  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
113instantiation155  ⊢  
  : , : , :
114theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
115instantiation132, 133, 134,  ⊢  
  : , : , :
116instantiation194, 273, 136, 222, 138, 224, 135, 169, 170, 153,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
117instantiation194, 222, 285, 136, 224, 137, 138, 253, 154, 169, 170, 153,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.product_of_pos_powers
120instantiation283, 139, 268  ⊢  
  : , : , :
121instantiation283, 139, 229  ⊢  
  : , : , :
122instantiation213, 140, 141  ⊢  
  : , : , :
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_complex_closure
124instantiation142, 143, 261  ⊢  
  : , :
125instantiation226, 144  ⊢  
  : , : , :
126instantiation148, 145  ⊢  
  :
127theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
128instantiation283, 146, 229  ⊢  
  : , : , :
129instantiation226, 147  ⊢  
  : , : , :
130instantiation148, 149  ⊢  
  :
131instantiation283, 262, 150  ⊢  
  : , : , :
132theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
133instantiation168, 151, 153,  ⊢  
  : , :
134instantiation194, 222, 285, 273, 224, 152, 169, 170, 153,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
135instantiation168, 253, 154  ⊢  
  : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
137instantiation236  ⊢  
  : , :
138instantiation155  ⊢  
  : , : , :
139theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_pos_within_real_pos
140instantiation213, 156, 157  ⊢  
  : , : , :
141instantiation213, 158, 159  ⊢  
  : , : , :
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_nonzero_closure
143instantiation283, 269, 160  ⊢  
  : , : , :
144instantiation163, 253, 249, 164, 202, 161*  ⊢  
  : , : , :
145instantiation166, 253, 162  ⊢  
  : , :
146theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational_nonzero
147instantiation163, 253, 204, 164, 202, 165*  ⊢  
  : , : , :
148theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
149instantiation166, 253, 177  ⊢  
  : , :
150instantiation283, 271, 167  ⊢  
  : , : , :
151instantiation168, 169, 170  ⊢  
  : , :
152instantiation236  ⊢  
  : , :
153instantiation283, 262, 171,  ⊢  
  : , : , :
154instantiation283, 262, 172  ⊢  
  : , : , :
155theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
156instantiation226, 173  ⊢  
  : , : , :
157instantiation226, 174  ⊢  
  : , : , :
158instantiation175, 222, 285, 273, 224, 176, 191, 238, 177  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
159instantiation178, 191, 238, 179  ⊢  
  : , : , :
160instantiation283, 277, 280  ⊢  
  : , : , :
161instantiation180, 238, 235, 225*  ⊢  
  : , :
162instantiation283, 262, 181  ⊢  
  : , : , :
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.real_power_of_real_power
164instantiation283, 271, 182  ⊢  
  : , : , :
165instantiation213, 183, 184  ⊢  
  : , : , :
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
167instantiation283, 278, 231  ⊢  
  : , : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
170instantiation283, 262, 185  ⊢  
  : , : , :
171instantiation283, 271, 186,  ⊢  
  : , : , :
172instantiation283, 187, 188  ⊢  
  : , : , :
173instantiation201, 220, 253, 202, 189*  ⊢  
  : , :
174instantiation226, 190  ⊢  
  : , : , :
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
176instantiation236  ⊢  
  : , :
177instantiation205, 191  ⊢  
  :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_13
179instantiation192  ⊢  
  :
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.pos_times_neg
181instantiation193, 249  ⊢  
  :
182instantiation283, 278, 232  ⊢  
  : , : , :
183instantiation194, 222, 285, 273, 224, 207, 238, 234, 195  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
184instantiation196, 285, 222, 207, 224, 238, 234, 235, 197*  ⊢  
  : , : , : , : , :
185theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
186instantiation283, 278, 198,  ⊢  
  : , : , :
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
188theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
189instantiation213, 199, 200  ⊢  
  : , : , :
190instantiation201, 234, 253, 202, 203*  ⊢  
  : , :
191instantiation283, 262, 204  ⊢  
  : , : , :
192axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.real_closure
194theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
195instantiation205, 235  ⊢  
  :
196theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_neg_any
197instantiation206, 285, 222, 207, 224, 238, 234  ⊢  
  : , : , : , :
198instantiation283, 208, 209,  ⊢  
  : , : , :
199instantiation226, 227  ⊢  
  : , : , :
200instantiation213, 210, 211  ⊢  
  : , : , :
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
202instantiation212, 282  ⊢  
  :
203instantiation213, 214, 215  ⊢  
  : , : , :
204instantiation283, 271, 216  ⊢  
  : , : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_any
207instantiation236  ⊢  
  : , :
208instantiation217, 218, 219  ⊢  
  : , :
209assumption  ⊢  
210instantiation228, 220, 238  ⊢  
  : , :
211instantiation221, 273, 285, 222, 223, 224, 238, 234, 235, 225*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
212theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
213axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
214instantiation226, 227  ⊢  
  : , : , :
215instantiation228, 234, 238  ⊢  
  : , :
216instantiation283, 267, 229  ⊢  
  : , : , :
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
218theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
219instantiation230, 231, 232  ⊢  
  : , :
220instantiation233, 234, 235  ⊢  
  : , :
221theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
222axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
223instantiation236  ⊢  
  : , :
224theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
225instantiation237, 238  ⊢  
  :
226axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
227instantiation239, 240, 280, 241*  ⊢  
  : , :
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
229instantiation242, 268, 243  ⊢  
  : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
231instantiation244, 279, 245  ⊢  
  : , :
232instantiation246, 266  ⊢  
  :
233theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
234instantiation283, 262, 247  ⊢  
  : , : , :
235instantiation283, 262, 248  ⊢  
  : , : , :
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_right
238instantiation283, 262, 249  ⊢  
  : , : , :
239theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
240instantiation283, 250, 251  ⊢  
  : , : , :
241instantiation252, 253  ⊢  
  :
242theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
243instantiation283, 281, 257  ⊢  
  : , : , :
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
245instantiation283, 254, 257  ⊢  
  : , : , :
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
247instantiation255, 256, 257  ⊢  
  : , : , :
248instantiation283, 271, 258  ⊢  
  : , : , :
249instantiation283, 271, 259  ⊢  
  : , : , :
250theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
251instantiation283, 260, 261  ⊢  
  : , : , :
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
253instantiation283, 262, 263  ⊢  
  : , : , :
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
255theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
256instantiation264, 265  ⊢  
  : , :
257assumption  ⊢  
258instantiation283, 278, 266  ⊢  
  : , : , :
259instantiation283, 267, 268  ⊢  
  : , : , :
260theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
261instantiation283, 269, 270  ⊢  
  : , : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
263instantiation283, 271, 272  ⊢  
  : , : , :
264theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
265theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
266instantiation283, 284, 273  ⊢  
  : , : , :
267theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational
268instantiation274, 275, 276  ⊢  
  : , :
269theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
270instantiation283, 277, 282  ⊢  
  : , : , :
271theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
272instantiation283, 278, 279  ⊢  
  : , : , :
273theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
274theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_pos_closure
275instantiation283, 281, 280  ⊢  
  : , : , :
276instantiation283, 281, 282  ⊢  
  : , : , :
277theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
278theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
279instantiation283, 284, 285  ⊢  
  : , : , :
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
281theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
282theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
283theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
284theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
285theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
*equality replacement requirements