Nuprl Lemma : Legendre-roots-lemma
∀n:{2...}. ∀z:ℕn - 1 ⟶ {x:ℝ| x ∈ (r(-1), r1)} .
  ((∀i:ℕn - 1. (Legendre(n - 1;z i) = r0))
  
⇒ (∀i:ℕn - 2. ((z i) < (z (i + 1))))
  
⇒ (∀i:ℕn. ∀v:{v:ℝ| (v ∈ (if i=0 then r(-1) else (z (i - 1)), if i=n - 1 then r1 else (z i))) ∧ (Legendre(n;v) = r0)} \000C.
        (r0 < (r(-1)^n - i * Legendre(n + 1;v)))))
Proof
Definitions occuring in Statement : 
Legendre: Legendre(n;x)
, 
rooint: (l, u)
, 
i-member: r ∈ I
, 
rless: x < y
, 
rnexp: x^k1
, 
req: x = y
, 
rmul: a * b
, 
int-to-real: r(n)
, 
real: ℝ
, 
int_upper: {i...}
, 
int_seg: {i..j-}
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
and: P ∧ Q
, 
int_eq: if a=b then c else d
, 
set: {x:A| B[x]} 
, 
apply: f a
, 
function: x:A ⟶ B[x]
, 
subtract: n - m
, 
add: n + m
, 
minus: -n
, 
natural_number: $n
Definitions unfolded in proof : 
all: ∀x:A. B[x]
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
member: t ∈ T
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
nat: ℕ
, 
int_upper: {i...}
, 
int_seg: {i..j-}
, 
and: P ∧ Q
, 
lelt: i ≤ j < k
, 
decidable: Dec(P)
, 
or: P ∨ Q
, 
uimplies: b supposing a
, 
not: ¬A
, 
satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla)
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
false: False
, 
top: Top
, 
prop: ℙ
, 
sq_stable: SqStable(P)
, 
Legendre: Legendre(n;x)
, 
squash: ↓T
, 
nequal: a ≠ b ∈ T 
, 
subtype_rel: A ⊆r B
, 
true: True
, 
guard: {T}
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
rev_implies: P 
⇐ Q
, 
sq_type: SQType(T)
, 
ifthenelse: if b then t else f fi 
, 
bfalse: ff
, 
uiff: uiff(P;Q)
, 
subtract: n - m
, 
int_nzero: ℤ-o
, 
le: A ≤ B
, 
less_than': less_than'(a;b)
, 
rneq: x ≠ y
, 
rdiv: (x/y)
, 
req_int_terms: t1 ≡ t2
, 
nat_plus: ℕ+
, 
so_lambda: λ2x.t[x]
, 
so_apply: x[s]
, 
rev_uimplies: rev_uimplies(P;Q)
, 
rless: x < y
, 
sq_exists: ∃x:A [B[x]]
, 
so_lambda: λ2x y.t[x; y]
, 
so_apply: x[s1;s2]
, 
sequence: sequence(T)
, 
trans: Trans(T;x,y.E[x; y])
, 
seq-item: s[i]
, 
seq-len: ||s||
, 
pi1: fst(t)
, 
pi2: snd(t)
, 
sorted-seq: sorted-seq(x,y.R[x; y];s)
, 
cand: A c∧ B
, 
bool: 𝔹
, 
unit: Unit
, 
it: ⋅
, 
btrue: tt
, 
real: ℝ
, 
bnot: ¬bb
, 
assert: ↑b
, 
ge: i ≥ j 
, 
eq_int: (i =z j)
, 
less_than: a < b
Lemmas referenced : 
sq_stable__rless, 
int-to-real_wf, 
rmul_wf, 
rnexp_wf, 
subtract_wf, 
int_seg_properties, 
int_upper_properties, 
decidable__le, 
full-omega-unsat, 
intformand_wf, 
intformnot_wf, 
intformle_wf, 
itermConstant_wf, 
itermSubtract_wf, 
itermVar_wf, 
intformless_wf, 
istype-int, 
int_formula_prop_and_lemma, 
istype-void, 
int_formula_prop_not_lemma, 
int_formula_prop_le_lemma, 
int_term_value_constant_lemma, 
int_term_value_subtract_lemma, 
int_term_value_var_lemma, 
int_formula_prop_less_lemma, 
int_formula_prop_wf, 
istype-le, 
Legendre_wf, 
itermAdd_wf, 
int_term_value_add_lemma, 
subtype_base_sq, 
bool_wf, 
bool_subtype_base, 
equal_wf, 
squash_wf, 
true_wf, 
istype-universe, 
eq_int_eq_false, 
intformeq_wf, 
int_formula_prop_eq_lemma, 
int_subtype_base, 
bfalse_wf, 
subtype_rel_self, 
iff_weakening_equal, 
add-subtract-cancel, 
decidable__equal_int, 
real_wf, 
i-member_wf, 
rooint_wf, 
decidable__lt, 
istype-less_than, 
member_rooint_lemma, 
req_wf, 
int_seg_wf, 
rless_wf, 
add-member-int_seg2, 
istype-int_upper, 
int-rdiv_wf, 
nequal_wf, 
rsub_wf, 
int-rmul_wf, 
upper_subtype_nat, 
istype-false, 
rdiv_wf, 
rless-int, 
rmul_preserves_rless, 
rminus_wf, 
itermMultiply_wf, 
rinv_wf2, 
itermMinus_wf, 
rless_functionality, 
req_weakening, 
rmul_functionality, 
int-rdiv_functionality, 
rsub_functionality, 
int-rmul_functionality, 
req_transitivity, 
int-rdiv-req, 
rdiv_functionality, 
int-rmul-req, 
rminus_functionality, 
rmul-rinv3, 
req-iff-rsub-is-0, 
real_polynomial_null, 
real_term_value_sub_lemma, 
real_term_value_mul_lemma, 
real_term_value_const_lemma, 
real_term_value_var_lemma, 
real_term_value_minus_lemma, 
Legendre-rpolynomial, 
rpolynomial-complete-factors-ordered, 
req_witness, 
doublefact_wf, 
fact_wf, 
nat_plus_properties, 
rprod_wf, 
subtract-add-cancel, 
rpolynomial_wf, 
req_functionality, 
req_inversion, 
rless-implies-rless, 
sorted-seq-iff, 
rless_transitivity2, 
rleq_weakening_rless, 
set_subtype_base, 
lelt_wf, 
rleq_weakening_equal, 
rprod-split, 
rprod-of-positive, 
radd-preserves-rless, 
radd_wf, 
eq_int_wf, 
eqtt_to_assert, 
assert_of_eq_int, 
sq_stable__less_than, 
eqff_to_assert, 
bool_cases_sqequal, 
assert-bnot, 
neg_assert_of_eq_int, 
real_term_value_add_lemma, 
rprod-rsub-symmetry, 
le_wf, 
rless_transitivity1, 
general_arith_equation2, 
nat_properties, 
int_term_value_mul_lemma, 
exp_wf2, 
rmul_assoc, 
rnexp-add, 
rnexp-int, 
exp-minusone, 
ifthenelse_wf, 
mod2-add1, 
mod2-2n, 
rprod-empty, 
rnexp1
Rules used in proof : 
sqequalSubstitution, 
sqequalTransitivity, 
computationStep, 
sqequalReflexivity, 
lambdaFormation_alt, 
setElimination, 
thin, 
rename, 
cut, 
introduction, 
extract_by_obid, 
sqequalHypSubstitution, 
dependent_functionElimination, 
isectElimination, 
natural_numberEquality, 
hypothesis, 
dependent_set_memberEquality_alt, 
because_Cache, 
hypothesisEquality, 
productElimination, 
unionElimination, 
independent_isectElimination, 
approximateComputation, 
independent_functionElimination, 
dependent_pairFormation_alt, 
lambdaEquality_alt, 
int_eqEquality, 
isect_memberEquality_alt, 
voidElimination, 
sqequalRule, 
independent_pairFormation, 
universeIsType, 
minusEquality, 
addEquality, 
instantiate, 
cumulativity, 
applyEquality, 
imageElimination, 
equalityTransitivity, 
equalitySymmetry, 
inhabitedIsType, 
universeEquality, 
equalityIstype, 
baseApply, 
closedConclusion, 
baseClosed, 
sqequalBase, 
imageMemberEquality, 
intEquality, 
setIsType, 
productIsType, 
functionIsType, 
multiplyEquality, 
inrFormation_alt, 
isect_memberFormation_alt, 
functionExtensionality, 
applyLambdaEquality, 
dependent_pairEquality_alt, 
int_eqReduceFalseSq, 
equalityElimination, 
int_eqReduceTrueSq, 
promote_hyp
Latex:
\mforall{}n:\{2...\}.  \mforall{}z:\mBbbN{}n  -  1  {}\mrightarrow{}  \{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  (r(-1),  r1)\}  .
    ((\mforall{}i:\mBbbN{}n  -  1.  (Legendre(n  -  1;z  i)  =  r0))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}i:\mBbbN{}n  -  2.  ((z  i)  <  (z  (i  +  1))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}i:\mBbbN{}n.  \mforall{}v:\{v:\mBbbR{}| 
                                  (v  \mmember{}  (if  i=0  then  r(-1)  else  (z  (i  -  1)),  if  i=n  -  1  then  r1  else  (z  i)))
                                  \mwedge{}  (Legendre(n;v)  =  r0)\}  .
                (r0  <  (r(-1)\^{}n  -  i  *  Legendre(n  +  1;v)))))
Date html generated:
2019_10_31-AM-06_19_13
Last ObjectModification:
2019_01_18-PM-04_53_40
Theory : reals_2
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