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In [1]:
import proveit
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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, ,  ⊢  
  :
1axiom  ⊢  
 proveit.logic.booleans.eq_true_intro
2instantiation3, 4, ,  ⊢  
  : , :
3theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.unfold_not_equals
4modus ponens5, 6, ,  ⊢  
5instantiation7, 58, 125, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14  ⊢  
  : , : , : , :
6instantiation15, 58, 16, 17, 18, ,  ⊢  
  : , : , :
7theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_neq
8instantiation106, 19, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
9instantiation106, 20, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
10instantiation106, 23, 66, 26  ⊢  
  : , : , : , :
11instantiation106, 24, 66, 26  ⊢  
  : , : , : , :
12instantiation106, 25, 66, 26  ⊢  
  : , : , : , :
13instantiation106, 64, 66, 26  ⊢  
  : , : , : , :
14instantiation106, 65, 66, 26  ⊢  
  : , : , : , :
15theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_neq_via_any_elem_neq
16instantiation168  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation168  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation27, 116, 189, 28, 190, 29, 30, 31, 32, 33, ,  ⊢  
  : , : , : , : , :
19instantiation78, 35, 34, 37, 38, 81, 82, 46, 39*  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation78, 35, 36, 37, 38, 81, 82, 46, 39*  ⊢  
  : , : , : , :
21instantiation122, 40  ⊢  
  : , :
22instantiation122, 41  ⊢  
  : , :
23instantiation78, 79, 42, 148, 137, 81, 82, 97*, 140*  ⊢  
  : , : , : , :
24instantiation78, 79, 43, 44, 45, 81, 46, 97*, 73*  ⊢  
  : , : , : , :
25instantiation78, 79, 47, 148, 137, 81, 82, 97*, 140*  ⊢  
  : , : , : , :
26instantiation122, 48  ⊢  
  : , :
27theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_any
28instantiation142  ⊢  
  : , : , :
29instantiation196  ⊢  
  : , :
30instantiation196  ⊢  
  : , :
31instantiation196  ⊢  
  : , :
32instantiation196  ⊢  
  : , :
33instantiation49, 50, 51, 52, 53, 54, ,  ⊢  
  : , : , :
34instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
35theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat8
36instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
37instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
38instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
39instantiation209, 55, 56  ⊢  
  : , : , :
40instantiation145, 246, 244, 189, 137, 190, 121, 182, 170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
41instantiation57, 58, 59, 100  ⊢  
  : , : , :
42instantiation205  ⊢  
  : , :
43instantiation205  ⊢  
  : , :
44instantiation205  ⊢  
  : , :
45instantiation205  ⊢  
  : , :
46instantiation98, 152, 73  ⊢  
  : , : , :
47instantiation205  ⊢  
  : , :
48instantiation99, 100  ⊢  
  : , :
49theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_neq_via_any_elem_neq
50instantiation213, 60, 61  ⊢  
  : , :
51instantiation209, 62, 63  ⊢  
  : , : , :
52instantiation106, 64, 66, 67  ⊢  
  : , : , : , :
53instantiation106, 65, 66, 67  ⊢  
  : , : , : , :
54instantiation84, 156, 152, 189, 131, 128, 190, 68, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
55instantiation69, 70, 71, 72, 97, 140, 73  ⊢  
  : , : , : , :
56instantiation106, 74, 75, 76  ⊢  
  : , : , : , :
57theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
58theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat4
59instantiation155, 204  ⊢  
  : , :
60instantiation98, 249, 97  ⊢  
  : , : , :
61instantiation98, 212, 140  ⊢  
  : , : , :
62instantiation228, 97  ⊢  
  : , : , :
63instantiation228, 140  ⊢  
  : , : , :
64instantiation78, 79, 77, 148, 137, 81, 82, 97*, 140*  ⊢  
  : , : , : , :
65instantiation78, 79, 80, 148, 137, 81, 82, 97*, 140*  ⊢  
  : , : , : , :
66instantiation184  ⊢  
  :
67instantiation122, 83  ⊢  
  : , :
68instantiation84, 189, 156, 246, 190, 131, 85, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
69axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
70theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat8
71instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
72instantiation86  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
73instantiation209, 87, 88  ⊢  
  : , : , :
74instantiation106, 89, 90, 91  ⊢  
  : , : , : , :
75instantiation188, 189, 204, 190, 92, 94, 182, 170, 93*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
76instantiation188, 246, 204, 189, 94, 190, 95, 170, 96*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
77instantiation205  ⊢  
  : , :
78theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
79theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
80instantiation205  ⊢  
  : , :
81instantiation98, 156, 97  ⊢  
  : , : , :
82instantiation98, 152, 140  ⊢  
  : , : , :
83instantiation99, 100  ⊢  
  : , :
84theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.disassociate
85instantiation101, 102, 103, 104, ,  ⊢  
  : , :
86theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_8_typical_eq
87instantiation228, 105  ⊢  
  : , : , :
88instantiation106, 107, 108, 109  ⊢  
  : , : , : , :
89instantiation115, 246, 110, 111, 182, 170  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
90instantiation115, 244, 116, 112, 113, 114, 182, 170  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
91instantiation115, 116, 246, 117, 118, 182, 170  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
92instantiation168  ⊢  
  : , : , : , :
93instantiation122, 119, 124*  ⊢  
  : , :
94instantiation168  ⊢  
  : , : , : , :
95instantiation120, 121, 182  ⊢  
  : , :
96instantiation122, 123, 124*  ⊢  
  : , :
97instantiation165, 193, 182, 166  ⊢  
  : , : , :
98theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
99theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
100instantiation247, 177, 125  ⊢  
  : , : , :
101theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_left
102instantiation127, 249, 131, 126  ⊢  
  : , :
103instantiation127, 212, 128, 129  ⊢  
  : , :
104instantiation130, 249, 131, 132, ,  ⊢  
  : , :
105instantiation133, 182, 193  ⊢  
  : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
107instantiation136, 189, 244, 190, 137, 134, 182, 170, 135, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
108instantiation136, 244, 246, 137, 138, 182, 170, 160, 163, 193  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
109instantiation209, 139, 140  ⊢  
  : , : , :
110theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
111instantiation141  ⊢  
  : , : , : , : , :
112instantiation205  ⊢  
  : , :
113instantiation205  ⊢  
  : , :
114instantiation142  ⊢  
  : , : , :
115theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
117instantiation142  ⊢  
  : , : , :
118instantiation142  ⊢  
  : , : , :
119instantiation145, 189, 204, 246, 190, 146, 193, 182, 143*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
120theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
121instantiation247, 207, 144  ⊢  
  : , : , :
122theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
123instantiation145, 189, 204, 246, 190, 146, 193, 170, 147*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
124instantiation188, 189, 244, 190, 148, 193, 149*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
125instantiation213, 249, 212  ⊢  
  : , :
126modus ponens150, 151  ⊢  
127theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.closure
128instantiation155, 152  ⊢  
  : , :
129modus ponens153, 154  ⊢  
130theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.any_if_all
131instantiation155, 156  ⊢  
  : , :
132modus ponens157, 158, ,  ⊢  
133theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
134instantiation205  ⊢  
  : , :
135instantiation159, 160, 163  ⊢  
  : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
137instantiation205  ⊢  
  : , :
138instantiation205  ⊢  
  : , :
139instantiation161, 189, 246, 244, 190, 162, 182, 170, 163, 193, 164  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
140instantiation165, 193, 170, 166  ⊢  
  : , : , :
141theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
143instantiation169, 182  ⊢  
  :
144instantiation247, 226, 167  ⊢  
  : , : , :
145theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
146instantiation168  ⊢  
  : , : , : , :
147instantiation169, 170  ⊢  
  :
148instantiation205  ⊢  
  : , :
149instantiation209, 171, 172  ⊢  
  : , : , :
150instantiation178, 241, 242, 179  ⊢  
  : , : , : , :
151generalization173  ⊢  
152instantiation247, 177, 212  ⊢  
  : , : , :
153instantiation178, 241, 174, 175  ⊢  
  : , : , : , :
154generalization176  ⊢  
155theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
156instantiation247, 177, 249  ⊢  
  : , : , :
157instantiation178, 241, 242, 179  ⊢  
  : , : , : , :
158generalization180, ,  ⊢  
159theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
160instantiation181, 182  ⊢  
  :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
162instantiation205  ⊢  
  : , :
163instantiation247, 207, 183  ⊢  
  : , : , :
164instantiation184  ⊢  
  :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
166instantiation184  ⊢  
  :
167instantiation247, 238, 185  ⊢  
  : , : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
170instantiation247, 207, 186  ⊢  
  : , : , :
171instantiation228, 187  ⊢  
  : , : , :
172instantiation188, 189, 244, 246, 190, 191, 192, 193, 194*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
173instantiation196  ⊢  
  : , :
174instantiation247, 248, 212  ⊢  
  : , : , :
175instantiation197, 195  ⊢  
  :
176instantiation196  ⊢  
  : , :
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
178theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
179instantiation197, 198  ⊢  
  :
180instantiation199, 200, 201, , ,  ⊢  
  : , : , : , :
181theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
182instantiation247, 207, 202  ⊢  
  : , : , :
183instantiation247, 226, 203  ⊢  
  : , : , :
184axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
185instantiation247, 245, 204  ⊢  
  : , : , :
186instantiation222, 223, 212  ⊢  
  : , : , :
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
188theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
189axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
190theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
191instantiation205  ⊢  
  : , :
192instantiation247, 207, 206  ⊢  
  : , : , :
193instantiation247, 207, 208  ⊢  
  : , : , :
194instantiation209, 210, 211  ⊢  
  : , : , :
195instantiation213, 212, 214  ⊢  
  : , :
196theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.not_equals_is_bool
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
198instantiation213, 249, 214  ⊢  
  : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_output_part_neq
200instantiation215, 216, 217  ⊢  
  :
201instantiation218, 249, 219, 220, 221, ,  ⊢  
  : , : , :
202instantiation222, 223, 249  ⊢  
  : , : , :
203instantiation247, 238, 224  ⊢  
  : , : , :
204theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
206instantiation247, 226, 225  ⊢  
  : , : , :
207theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
208instantiation247, 226, 227  ⊢  
  : , : , :
209axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
210instantiation228, 229  ⊢  
  : , : , :
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_3_1
212axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
214theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.pos_int_is_natural_pos
216instantiation247, 230, 243  ⊢  
  : , : , :
217instantiation231, 232, 233  ⊢  
  : , : , :
218theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_neq
219assumption  ⊢  
220assumption  ⊢  
221assumption  ⊢  
222theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
223instantiation234, 235  ⊢  
  : , :
224instantiation236, 241  ⊢  
  :
225instantiation247, 238, 237  ⊢  
  : , : , :
226theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
227instantiation247, 238, 241  ⊢  
  : , : , :
228axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
229theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
230instantiation239, 241, 242  ⊢  
  : , :
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_less_eq
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
233instantiation240, 241, 242, 243  ⊢  
  : , : , :
234theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
237instantiation247, 245, 244  ⊢  
  : , : , :
238theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
239theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_lower_bound
241instantiation247, 245, 246  ⊢  
  : , : , :
242instantiation247, 248, 249  ⊢  
  : , : , :
243assumption  ⊢  
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
247theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
249axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
*equality replacement requirements