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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  ⊢  
  : , : , :
1theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_eq
2instantiation5, 3, 4  ⊢  
  : , :
3instantiation5, 6, 7  ⊢  
  : , :
4instantiation147, 8, 9*, 10*, 11*  ⊢  
  : , : , :
5theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.rhs_via_equality
6instantiation201, 12, 13  ⊢  
  : , : , :
7instantiation147, 14, 15*, 16*, 17*  ⊢  
  : , : , :
8modus ponens18, 19  ⊢  
9instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
10instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
11instantiation151, 20  ⊢  
  : , :
12instantiation21, 237, 238, 26, 22, 23, 24*  ⊢  
  : , : , : , : , :
13instantiation25, 240, 26, 142, 27*, 28*, 29*  ⊢  
  : , : , : , : , :
14modus ponens30, 31  ⊢  
15instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
16instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
17instantiation32, 33, 34, 35  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation102, 123  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
19generalization36  ⊢  
20modus ponens37, 38  ⊢  
21theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.vec_sum_split_after
22instantiation39, 40  ⊢  
  : , :
23instantiation41, 42, 43, 200, 44, 45*, 46*  ⊢  
  : , : , :
24instantiation197, 47, 48  ⊢  
  : , : , :
25theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.vec_sum_index_shift
26instantiation239, 141, 241  ⊢  
  : , :
27instantiation49, 193, 50  ⊢  
  : , :
28instantiation197, 51, 52  ⊢  
  : , : , :
29instantiation53, 193  ⊢  
  :
30instantiation102, 123  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
31generalization54  ⊢  
32theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
33instantiation147, 55, 56*, 57*  ⊢  
  : , : , :
34instantiation151, 58  ⊢  
  : , :
35instantiation147, 59  ⊢  
  : , : , :
36instantiation60, 249, 235,  ⊢  
  : , :
37instantiation122, 252, 123, 211, 156, 212  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
38generalization61  ⊢  
39theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.nonneg_difference
40instantiation62, 187  ⊢  
  :
41theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.strong_bound_via_left_term_bound
42instantiation250, 228, 63  ⊢  
  : , : , :
43theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
44instantiation64, 187  ⊢  
  :
45instantiation197, 65, 66  ⊢  
  : , : , :
46instantiation197, 67, 68  ⊢  
  : , : , :
47instantiation87, 211, 247, 252, 212, 88, 193, 146, 164  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
48instantiation69, 164, 193, 70  ⊢  
  : , : , :
49theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_basic
50instantiation91  ⊢  
  :
51instantiation87, 211, 247, 252, 212, 71, 95, 146, 96  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
52instantiation197, 72, 73  ⊢  
  : , : , :
53theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.double_negation
54instantiation201, 74, 75,  ⊢  
  : , : , :
55modus ponens76, 77  ⊢  
56instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
57instantiation78, 235  ⊢  
  : , :
58modus ponens79, 80  ⊢  
59instantiation151, 81  ⊢  
  : , :
60theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.prepend_num_ket_with_zero_ket
61instantiation171, 185, 172, 173, 174, 82, 83, 84,  ⊢  
  : , : , : , :
62theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
63instantiation250, 233, 238  ⊢  
  : , : , :
64theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
65instantiation87, 252, 247, 211, 88, 212, 85, 193, 146  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
66instantiation86, 211, 247, 212, 88, 193, 146  ⊢  
  : , : , : , :
67instantiation87, 252, 247, 211, 88, 212, 193, 146  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
68instantiation93, 211, 247, 252, 212, 89, 193, 146, 90*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
69theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
70instantiation91  ⊢  
  :
71instantiation221  ⊢  
  : , :
72instantiation92, 252, 211, 212, 95, 146, 96  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
73instantiation93, 211, 247, 252, 212, 94, 95, 96, 146, 97*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
74instantiation138, 98, 99,  ⊢  
  : , : , :
75instantiation197, 100, 101,  ⊢  
  : , : , :
76instantiation102, 123  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
77generalization103  ⊢  
78theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.conditionals.satisfied_condition_reduction
79instantiation104, 123, 156, 120  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
80modus ponens105, 106  ⊢  
81modus ponens107, 108  ⊢  
82instantiation221  ⊢  
  : , :
83theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
84instantiation155, 174, 159, 177,  ⊢  
  : , : , : , :
85theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
86theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_any
87theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
88instantiation221  ⊢  
  : , :
89instantiation221  ⊢  
  : , :
90instantiation151, 109, 165*  ⊢  
  : , :
91axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
92theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
93theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
94instantiation221  ⊢  
  : , :
95instantiation250, 225, 110  ⊢  
  : , : , :
96instantiation250, 225, 111  ⊢  
  : , : , :
97instantiation197, 112, 113, 114*  ⊢  
  : , : , :
98instantiation147, 115,  ⊢  
  : , : , :
99instantiation116, 195, 180, 137,  ⊢  
  : , : , :
100instantiation151, 117,  ⊢  
  : , :
101instantiation118, 249, 235,  ⊢  
  : , :
102theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.lambda_maps.general_lambda_substitution
103instantiation119, 159, 120,  ⊢  
  : , :
104theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.distribution_over_vec_sum_with_scalar_mult
105instantiation121, 123, 156  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
106generalization139  ⊢  
107instantiation122, 252, 123, 211, 156, 212  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
108generalization124  ⊢  
109instantiation144, 211, 247, 252, 212, 125, 164, 193, 131*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
110instantiation250, 228, 126  ⊢  
  : , : , :
111instantiation250, 228, 127  ⊢  
  : , : , :
112instantiation147, 128  ⊢  
  : , : , :
113instantiation151, 129  ⊢  
  : , :
114instantiation197, 130, 131  ⊢  
  : , : , :
115instantiation144, 132, 247, 211, 133, 134, 212, 215, 216, 219, 220, 214, 193,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.product_of_complex_powers
117instantiation135, 136,  ⊢  
  : , : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.prepend_num_ket_with_one_ket
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
120instantiation178, 179, 137  ⊢  
  : , :
121theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.summation_closure
122theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_distribution_over_summation_with_scalar_mult
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
124instantiation138, 139, 140,  ⊢  
  : , : , :
125instantiation221  ⊢  
  : , :
126instantiation250, 233, 141  ⊢  
  : , : , :
127instantiation250, 233, 142  ⊢  
  : , : , :
128instantiation151, 143  ⊢  
  : , :
129instantiation144, 211, 247, 252, 212, 145, 215, 146, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
130instantiation147, 148  ⊢  
  : , : , :
131instantiation149, 193  ⊢  
  :
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
133instantiation150  ⊢  
  : , : , : , :
134instantiation221  ⊢  
  : , :
135theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_eq
136instantiation151, 152,  ⊢  
  : , :
137instantiation201, 153, 154  ⊢  
  : , : , :
138theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
139instantiation155, 156, 159, 157,  ⊢  
  : , : , : , :
140instantiation158, 159, 252, 211, 212, 173, 174, 176, 177,  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , : , : , :
141instantiation160, 243, 240  ⊢  
  : , :
142instantiation245, 240  ⊢  
  :
143instantiation161, 193  ⊢  
  :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
145instantiation221  ⊢  
  : , :
146instantiation162, 164  ⊢  
  :
147axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
148instantiation163, 164, 215, 165  ⊢  
  : , : , :
149theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
151theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
152instantiation166, 214, 193,  ⊢  
  : , :
153instantiation218, 204, 167  ⊢  
  : , :
154instantiation197, 168, 169  ⊢  
  : , : , :
155theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
156instantiation170, 185, 172, 173, 174  ⊢  
  : , : , :
157instantiation171, 185, 172, 173, 174, 175, 176, 177,  ⊢  
  : , : , : , :
158theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.factor_scalar_from_tensor_prod
159instantiation178, 179, 180,  ⊢  
  : , :
160theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_int_closure_bin
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.mult_neg_one_left
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
164instantiation250, 225, 181  ⊢  
  : , : , :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
167instantiation201, 182, 183  ⊢  
  : , : , :
168instantiation210, 252, 205, 211, 184, 212, 204, 219, 220, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
169instantiation210, 211, 247, 205, 212, 206, 184, 215, 216, 219, 220, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
170theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_of_vec_spaces_is_vec_space
171theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.tensors.tensor_prod_is_in_tensor_prod_space
172instantiation221  ⊢  
  : , :
173instantiation186, 185  ⊢  
  :
174instantiation186, 187  ⊢  
  :
175instantiation221  ⊢  
  : , :
176theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
177instantiation188, 249, 235,  ⊢  
  : , :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
179instantiation250, 225, 189  ⊢  
  : , : , :
180instantiation201, 190, 191,  ⊢  
  : , : , :
181instantiation250, 228, 192  ⊢  
  : , : , :
182instantiation218, 209, 193  ⊢  
  : , :
183instantiation210, 211, 247, 252, 212, 213, 219, 220, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
184instantiation217  ⊢  
  : , : , :
185theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
186theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
187instantiation194, 247, 244  ⊢  
  : , :
188theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_in_register_space
189instantiation250, 230, 195  ⊢  
  : , : , :
190instantiation218, 204, 196,  ⊢  
  : , :
191instantiation197, 198, 199,  ⊢  
  : , : , :
192instantiation250, 233, 246  ⊢  
  : , : , :
193instantiation250, 225, 200  ⊢  
  : , : , :
194theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
196instantiation201, 202, 203,  ⊢  
  : , : , :
197axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
198instantiation210, 252, 205, 211, 207, 212, 204, 219, 220, 214,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
199instantiation210, 211, 247, 205, 212, 206, 207, 215, 216, 219, 220, 214,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
200instantiation250, 228, 208  ⊢  
  : , : , :
201theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
202instantiation218, 209, 214,  ⊢  
  : , :
203instantiation210, 211, 247, 252, 212, 213, 219, 220, 214,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
204instantiation218, 215, 216  ⊢  
  : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
206instantiation221  ⊢  
  : , :
207instantiation217  ⊢  
  : , : , :
208instantiation250, 233, 240  ⊢  
  : , : , :
209instantiation218, 219, 220  ⊢  
  : , :
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
211axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
212theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
213instantiation221  ⊢  
  : , :
214instantiation250, 225, 222,  ⊢  
  : , : , :
215instantiation250, 225, 223  ⊢  
  : , : , :
216instantiation250, 225, 224  ⊢  
  : , : , :
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
218theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
220instantiation250, 225, 226  ⊢  
  : , : , :
221theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
222instantiation250, 228, 227,  ⊢  
  : , : , :
223instantiation250, 228, 229  ⊢  
  : , : , :
224instantiation250, 230, 231  ⊢  
  : , : , :
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
226theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
227instantiation250, 233, 232,  ⊢  
  : , : , :
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
229instantiation250, 233, 243  ⊢  
  : , : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
232instantiation250, 234, 235,  ⊢  
  : , : , :
233theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
234instantiation236, 237, 238  ⊢  
  : , :
235assumption  ⊢  
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
238instantiation239, 240, 241  ⊢  
  : , :
239theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
240instantiation242, 243, 244  ⊢  
  : , :
241instantiation245, 246  ⊢  
  :
242theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
243instantiation250, 251, 247  ⊢  
  : , : , :
244instantiation250, 248, 249  ⊢  
  : , : , :
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
246instantiation250, 251, 252  ⊢  
  : , : , :
247theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
249assumption  ⊢  
250theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
251theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements