logo

Show the Proof

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  ⊢  
  : , : , :
1reference231  ⊢  
2instantiation244, 4  ⊢  
  : , : , :
3instantiation117, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation231, 6, 7  ⊢  
  : , : , :
5instantiation43, 8, 9, 10  ⊢  
  : , : , : , :
6instantiation244, 11  ⊢  
  : , : , :
7modus ponens12, 13  ⊢  
8instantiation231, 14, 15, 16*  ⊢  
  : , : , :
9instantiation244, 17  ⊢  
  : , : , :
10instantiation210  ⊢  
  :
11instantiation117, 18  ⊢  
  : , :
12instantiation19, 240, 303, 291, 20, 242, 21  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
13instantiation273, 22, 27  ⊢  
  : , : , :
14instantiation33, 41, 240, 291, 242, 60, 75, 38, 23  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
15instantiation244, 24  ⊢  
  : , : , :
16instantiation25, 26, 27, 41, 42, 28*  ⊢  
  : , : , : , : , :
17instantiation117, 29  ⊢  
  : , :
18instantiation33, 61, 240, 291, 242, 60, 75, 62, 39  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
19theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_factorization_from_add
20instantiation92, 30  ⊢  
  :
21instantiation254  ⊢  
  : , :
22instantiation31, 300, 32, 93  ⊢  
  : , : , :
23instantiation74, 75, 42, 39  ⊢  
  : , : , : , :
24instantiation33, 42, 291, 240, 242, 60, 75, 38, 39  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
25theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.doubly_scaled_as_singly_scaled
26instantiation34, 300, 36, 60, 75  ⊢  
  : , : , :
27instantiation35, 300, 36, 60, 75, 37, 38, 39  ⊢  
  : , : , : , :
28instantiation40, 41, 42  ⊢  
  : , :
29instantiation43, 44, 45, 46  ⊢  
  : , : , : , :
30instantiation47, 300, 93  ⊢  
  : , :
31theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_of_cart_exps_within_cart_exp
32instantiation254  ⊢  
  : , :
33theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.factor_scalar_from_tensor_prod
34theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_of_vec_spaces_is_vec_space
35theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_is_in_tensor_prod_space
36instantiation254  ⊢  
  : , :
37instantiation254  ⊢  
  : , :
38instantiation48, 60, 49, 50  ⊢  
  : , : , : , :
39modus ponens51, 52  ⊢  
40axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_extends_number_mult
41instantiation115, 253, 53, 54  ⊢  
  : , :
42instantiation115, 253, 55, 56  ⊢  
  : , :
43theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
44instantiation231, 57, 58  ⊢  
  : , : , :
45instantiation210  ⊢  
  :
46instantiation117, 59  ⊢  
  : , :
47theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_nat_pos_closure_bin
48theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.binary_closure
49theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
50instantiation74, 60, 61, 62  ⊢  
  : , : , : , :
51instantiation63, 298, 75  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
52generalization64  ⊢  
53instantiation184, 271, 65  ⊢  
  : , :
54instantiation66, 123, 121  ⊢  
  : , : , :
55instantiation184, 271, 97  ⊢  
  : , :
56instantiation66, 127, 125  ⊢  
  : , : , :
57instantiation244, 67  ⊢  
  : , : , :
58instantiation219, 253, 68, 69, 70*  ⊢  
  : , :
59instantiation231, 71, 72  ⊢  
  : , : , :
60instantiation92, 300  ⊢  
  :
61instantiation184, 94, 73  ⊢  
  : , :
62theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
63theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.summation_closure
64instantiation74, 75, 76, 77,  ⊢  
  : , : , : , :
65instantiation251, 78, 79  ⊢  
  : , :
66theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
67instantiation231, 80, 81  ⊢  
  : , : , :
68instantiation186, 122, 126  ⊢  
  : , :
69instantiation82, 303, 83, 84, 85  ⊢  
  : , :
70instantiation231, 86, 87  ⊢  
  : , : , :
71instantiation244, 88  ⊢  
  : , : , :
72instantiation244, 89  ⊢  
  : , : , :
73instantiation150, 90, 91  ⊢  
  : , : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
75instantiation92, 93  ⊢  
  :
76instantiation184, 94, 95,  ⊢  
  : , :
77instantiation96, 275, 227,  ⊢  
  : , :
78instantiation115, 238, 271, 220  ⊢  
  : , :
79instantiation223, 97  ⊢  
  :
80instantiation244, 191  ⊢  
  : , : , :
81instantiation231, 98, 99  ⊢  
  : , : , :
82theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_not_eq_zero
83instantiation254  ⊢  
  : , :
84instantiation100, 122, 123  ⊢  
  :
85instantiation100, 126, 127  ⊢  
  :
86instantiation244, 101  ⊢  
  : , : , :
87instantiation231, 102, 103  ⊢  
  : , : , :
88instantiation231, 104, 105  ⊢  
  : , : , :
89instantiation231, 106, 107  ⊢  
  : , : , :
90instantiation186, 153, 108  ⊢  
  : , :
91instantiation231, 109, 110  ⊢  
  : , : , :
92theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
93instantiation111, 303, 263  ⊢  
  : , :
94instantiation301, 280, 112  ⊢  
  : , : , :
95instantiation150, 113, 114,  ⊢  
  : , : , :
96theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_in_register_space
97instantiation115, 252, 271, 220  ⊢  
  : , :
98instantiation244, 116  ⊢  
  : , : , :
99instantiation117, 118  ⊢  
  : , :
100theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.nonzero_complex_is_complex_nonzero
101instantiation119, 122, 126, 182, 123, 127, 162*, 165*  ⊢  
  : , : , :
102instantiation212, 291, 303, 240, 120, 242, 253, 163, 167  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
103instantiation224, 240, 303, 242, 120, 163, 167  ⊢  
  : , : , : , :
104instantiation244, 121  ⊢  
  : , : , :
105instantiation219, 253, 122, 123, 124*  ⊢  
  : , :
106instantiation244, 125  ⊢  
  : , : , :
107instantiation219, 253, 126, 127, 128*  ⊢  
  : , :
108instantiation150, 129, 130  ⊢  
  : , : , :
109instantiation212, 291, 154, 240, 131, 242, 153, 187, 188, 149  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
110instantiation212, 240, 303, 154, 242, 155, 131, 271, 172, 187, 188, 149  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
111theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
112instantiation301, 205, 132  ⊢  
  : , : , :
113instantiation186, 153, 133,  ⊢  
  : , :
114instantiation231, 134, 135,  ⊢  
  : , : , :
115theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
116instantiation136, 209, 256  ⊢  
  : , :
117theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
118instantiation137, 271, 138, 139  ⊢  
  : , : , :
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.real_power_of_product
120instantiation254  ⊢  
  : , :
121instantiation244, 140  ⊢  
  : , : , :
122instantiation141, 271  ⊢  
  :
123instantiation145, 279, 142  ⊢  
  : , :
124instantiation231, 143, 144  ⊢  
  : , : , :
125instantiation244, 208  ⊢  
  : , : , :
126instantiation184, 271, 209  ⊢  
  : , :
127instantiation145, 279, 146  ⊢  
  : , :
128instantiation231, 147, 148  ⊢  
  : , : , :
129instantiation186, 169, 149  ⊢  
  : , :
130instantiation212, 240, 303, 291, 242, 170, 187, 188, 149  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
131instantiation173  ⊢  
  : , : , :
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
133instantiation150, 151, 152,  ⊢  
  : , : , :
134instantiation212, 291, 154, 240, 156, 242, 153, 187, 188, 171,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
135instantiation212, 240, 303, 154, 242, 155, 156, 271, 172, 187, 188, 171,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
137theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.product_of_pos_powers
138instantiation301, 157, 286  ⊢  
  : , : , :
139instantiation301, 157, 247  ⊢  
  : , : , :
140instantiation231, 158, 159  ⊢  
  : , : , :
141theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_complex_closure
142instantiation160, 161, 279  ⊢  
  : , :
143instantiation244, 162  ⊢  
  : , : , :
144instantiation166, 163  ⊢  
  :
145theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
146instantiation301, 164, 247  ⊢  
  : , : , :
147instantiation244, 165  ⊢  
  : , : , :
148instantiation166, 167  ⊢  
  :
149instantiation301, 280, 168  ⊢  
  : , : , :
150theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
151instantiation186, 169, 171,  ⊢  
  : , :
152instantiation212, 240, 303, 291, 242, 170, 187, 188, 171,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
153instantiation186, 271, 172  ⊢  
  : , :
154theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
155instantiation254  ⊢  
  : , :
156instantiation173  ⊢  
  : , : , :
157theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_pos_within_real_pos
158instantiation231, 174, 175  ⊢  
  : , : , :
159instantiation231, 176, 177  ⊢  
  : , : , :
160theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_nonzero_closure
161instantiation301, 287, 178  ⊢  
  : , : , :
162instantiation181, 271, 267, 182, 220, 179*  ⊢  
  : , : , :
163instantiation184, 271, 180  ⊢  
  : , :
164theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational_nonzero
165instantiation181, 271, 222, 182, 220, 183*  ⊢  
  : , : , :
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
167instantiation184, 271, 195  ⊢  
  : , :
168instantiation301, 289, 185  ⊢  
  : , : , :
169instantiation186, 187, 188  ⊢  
  : , :
170instantiation254  ⊢  
  : , :
171instantiation301, 280, 189,  ⊢  
  : , : , :
172instantiation301, 280, 190  ⊢  
  : , : , :
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
174instantiation244, 191  ⊢  
  : , : , :
175instantiation244, 192  ⊢  
  : , : , :
176instantiation193, 240, 303, 291, 242, 194, 209, 256, 195  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
177instantiation196, 209, 256, 197  ⊢  
  : , : , :
178instantiation301, 295, 298  ⊢  
  : , : , :
179instantiation198, 256, 253, 243*  ⊢  
  : , :
180instantiation301, 280, 199  ⊢  
  : , : , :
181theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.real_power_of_real_power
182instantiation301, 289, 200  ⊢  
  : , : , :
183instantiation231, 201, 202  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
185instantiation301, 296, 249  ⊢  
  : , : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
188instantiation301, 280, 203  ⊢  
  : , : , :
189instantiation301, 289, 204,  ⊢  
  : , : , :
190instantiation301, 205, 206  ⊢  
  : , : , :
191instantiation219, 238, 271, 220, 207*  ⊢  
  : , :
192instantiation244, 208  ⊢  
  : , : , :
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
194instantiation254  ⊢  
  : , :
195instantiation223, 209  ⊢  
  :
196theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_13
197instantiation210  ⊢  
  :
198theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.pos_times_neg
199instantiation211, 267  ⊢  
  :
200instantiation301, 296, 250  ⊢  
  : , : , :
201instantiation212, 240, 303, 291, 242, 225, 256, 252, 213  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
202instantiation214, 303, 240, 225, 242, 256, 252, 253, 215*  ⊢  
  : , : , : , : , :
203theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
204instantiation301, 296, 216,  ⊢  
  : , : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
207instantiation231, 217, 218  ⊢  
  : , : , :
208instantiation219, 252, 271, 220, 221*  ⊢  
  : , :
209instantiation301, 280, 222  ⊢  
  : , : , :
210axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.real_closure
212theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
213instantiation223, 253  ⊢  
  :
214theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_neg_any
215instantiation224, 303, 240, 225, 242, 256, 252  ⊢  
  : , : , : , :
216instantiation301, 226, 227,  ⊢  
  : , : , :
217instantiation244, 245  ⊢  
  : , : , :
218instantiation231, 228, 229  ⊢  
  : , : , :
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
220instantiation230, 300  ⊢  
  :
221instantiation231, 232, 233  ⊢  
  : , : , :
222instantiation301, 289, 234  ⊢  
  : , : , :
223theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
224theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_any
225instantiation254  ⊢  
  : , :
226instantiation235, 236, 237  ⊢  
  : , :
227assumption  ⊢  
228instantiation246, 238, 256  ⊢  
  : , :
229instantiation239, 291, 303, 240, 241, 242, 256, 252, 253, 243*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
231axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
232instantiation244, 245  ⊢  
  : , : , :
233instantiation246, 252, 256  ⊢  
  : , :
234instantiation301, 285, 247  ⊢  
  : , : , :
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
237instantiation248, 249, 250  ⊢  
  : , :
238instantiation251, 252, 253  ⊢  
  : , :
239theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
240axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
241instantiation254  ⊢  
  : , :
242theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
243instantiation255, 256  ⊢  
  :
244axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
245instantiation257, 258, 298, 259*  ⊢  
  : , :
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
247instantiation260, 286, 261  ⊢  
  : , :
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
249instantiation262, 297, 263  ⊢  
  : , :
250instantiation264, 284  ⊢  
  :
251theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
252instantiation301, 280, 265  ⊢  
  : , : , :
253instantiation301, 280, 266  ⊢  
  : , : , :
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
255theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_right
256instantiation301, 280, 267  ⊢  
  : , : , :
257theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
258instantiation301, 268, 269  ⊢  
  : , : , :
259instantiation270, 271  ⊢  
  :
260theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
261instantiation301, 299, 275  ⊢  
  : , : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
263instantiation301, 272, 275  ⊢  
  : , : , :
264theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
265instantiation273, 274, 275  ⊢  
  : , : , :
266instantiation301, 289, 276  ⊢  
  : , : , :
267instantiation301, 289, 277  ⊢  
  : , : , :
268theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
269instantiation301, 278, 279  ⊢  
  : , : , :
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
271instantiation301, 280, 281  ⊢  
  : , : , :
272theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
273theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
274instantiation282, 283  ⊢  
  : , :
275assumption  ⊢  
276instantiation301, 296, 284  ⊢  
  : , : , :
277instantiation301, 285, 286  ⊢  
  : , : , :
278theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
279instantiation301, 287, 288  ⊢  
  : , : , :
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
281instantiation301, 289, 290  ⊢  
  : , : , :
282theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
283theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
284instantiation301, 302, 291  ⊢  
  : , : , :
285theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational
286instantiation292, 293, 294  ⊢  
  : , :
287theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
288instantiation301, 295, 300  ⊢  
  : , : , :
289theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
290instantiation301, 296, 297  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
292theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_pos_closure
293instantiation301, 299, 298  ⊢  
  : , : , :
294instantiation301, 299, 300  ⊢  
  : , : , :
295theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
296theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
297instantiation301, 302, 303  ⊢  
  : , : , :
298theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
299theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
300theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
301theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
302theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
303theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
*equality replacement requirements