Nuprl Lemma : integral-from-Taylor-1

∀a:ℝ. ∀t:{t:ℝ| r0 < t} . ∀F:ℕ ⟶ (a - t, a + t) ⟶ℝ.
  ((∀k:ℕ. ∀x,y:{x:ℝ| x ∈ (a - t, a + t)} .  ((x = y) ⇒ (F[k;x] = F[k;y])))
  ⇒ infinite-deriv-seq((a - t, a + t);i,x.F[i;x])
  ⇒ (∀r:{r:ℝ| (r0 ≤ r) ∧ (r < t)} . lim k→∞.r^k * (F[k + 1;x]/r((k)!)) = λx.r0 for x ∈ (a - t, a + t))
  ⇒ (∀b:{b:ℝ| b ∈ (a - t, a + t)} 
        lim n→∞.b_∫-x Σ{(F[i;a]/r((i)!)) * t - a^i | 0≤i≤n} dt = λx.b_∫-x F[0;t] dt for x ∈ (a - t, a + t)))


Proof




Definitions occuring in Statement :  integral: a_∫-b f[x] dx,  infinite-deriv-seq: infinite-deriv-seq(I;i,x.F[i; x]),  fun-converges-to: lim n→∞.f[n; x] = λy.g[y] for x ∈ I,  rfun: I ⟶ℝ,  rooint: (l, u),  i-member: r ∈ I,  rsum: Σ{x[k] | n≤k≤m},  rdiv: (x/y),  rleq: x ≤ y,  rless: x < y,  rnexp: x^k1,  rsub: x - y,  req: x = y,  rmul: a * b,  radd: a + b,  int-to-real: r(n),  real: ℝ,  fact: (n)!,  nat: ℕ,  so_apply: x[s1;s2],  all: ∀x:A. B[x],  implies: P ⇒ Q,  and: P ∧ Q,  set: {x:A| B[x]} ,  function: x:A ⟶ B[x],  add: n + m,  natural_number: $n
Definitions unfolded in proof :  all: ∀x:A. B[x],  member: t ∈ T,  implies: P ⇒ Q,  uall: ∀[x:A]. B[x],  so_lambda: λ2x y.t[x; y],  rfun: I ⟶ℝ,  nat: ℕ,  so_lambda: λ2x.t[x],  so_apply: x[s1;s2],  subtype_rel: A ⊆r B,  uimplies: b supposing a,  le: A ≤ B,  and: P ∧ Q,  less_than': less_than'(a;b),  false: False,  not: ¬A,  prop: ℙ,  top: Top,  cand: A c∧ B,  uiff: uiff(P;Q),  sq_stable: SqStable(P),  squash: ↓T,  nat_plus: ℕ+,  rneq: x ≠ y,  guard: {T},  or: P ∨ Q,  iff: P ⇐⇒ Q,  rev_implies: P ⇐ Q,  int_seg: {i..j-},  ge: i ≥ j ,  lelt: i ≤ j < k,  decidable: Dec(P),  satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla),  exists: ∃x:A. B[x],  so_apply: x[s],  rev_uimplies: rev_uimplies(P;Q),  label: ...$L... t,  rless: x < y,  sq_exists: ∃x:A [B[x]],  real: ℝ,  req_int_terms: t1 ≡ t2
Lemmas referenced :  Taylor-series-converges,  fun-converges-to-integral,  rooint_wf,  rsub_wf,  radd_wf,  rsum_wf,  rmul_wf,  rdiv_wf,  int_seg_subtype_nat,  false_wf,  member_rooint_lemma,  trivial-rsub-rless,  sq_stable__rless,  int-to-real_wf,  trivial-rless-radd,  rless-implies-rless,  rless_wf,  fact_wf,  nat_plus_wf,  rless-int,  int_seg_properties,  nat_properties,  decidable__lt,  le_wf,  nat_plus_properties,  full-omega-unsat,  intformand_wf,  intformless_wf,  itermConstant_wf,  itermVar_wf,  intformnot_wf,  int_formula_prop_and_lemma,  int_formula_prop_less_lemma,  int_term_value_constant_lemma,  int_term_value_var_lemma,  int_formula_prop_not_lemma,  int_formula_prop_wf,  rnexp_wf,  int_seg_wf,  nat_wf,  i-member_wf,  req_functionality,  rsum_functionality2,  rmul_functionality,  req_weakening,  rnexp_functionality,  rsub_functionality,  req_wf,  set_wf,  real_wf,  all_wf,  rleq_wf,  fun-converges-to_wf,  sq_stable__less_than,  decidable__le,  intformle_wf,  itermAdd_wf,  int_formula_prop_le_lemma,  int_term_value_add_lemma,  rneq-int,  fact-non-zero,  infinite-deriv-seq_wf,  subtype_rel_self,  rfun_wf,  itermSubtract_wf,  req-iff-rsub-is-0,  real_polynomial_null,  real_term_value_sub_lemma,  real_term_value_var_lemma,  real_term_value_const_lemma
Rules used in proof :  cut,  introduction,  extract_by_obid,  sqequalSubstitution,  sqequalTransitivity,  computationStep,  sqequalReflexivity,  lambdaFormation,  hypothesis,  sqequalHypSubstitution,  dependent_functionElimination,  thin,  hypothesisEquality,  independent_functionElimination,  isectElimination,  setElimination,  rename,  because_Cache,  sqequalRule,  lambdaEquality,  natural_numberEquality,  applyEquality,  functionExtensionality,  addEquality,  independent_isectElimination,  independent_pairFormation,  isect_memberEquality,  voidElimination,  voidEquality,  productElimination,  imageMemberEquality,  baseClosed,  imageElimination,  dependent_set_memberEquality,  productEquality,  inrFormation,  unionElimination,  equalityTransitivity,  equalitySymmetry,  applyLambdaEquality,  approximateComputation,  dependent_pairFormation,  int_eqEquality,  intEquality,  setEquality,  functionEquality

Latex:
\mforall{}a:\mBbbR{}.  \mforall{}t:\{t:\mBbbR{}|  r0  <  t\}  .  \mforall{}F:\mBbbN{}  {}\mrightarrow{}  (a  -  t,  a  +  t)  {}\mrightarrow{}\mBbbR{}.
    ((\mforall{}k:\mBbbN{}.  \mforall{}x,y:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  (a  -  t,  a  +  t)\}  .    ((x  =  y)  {}\mRightarrow{}  (F[k;x]  =  F[k;y])))
    {}\mRightarrow{}  infinite-deriv-seq((a  -  t,  a  +  t);i,x.F[i;x])
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}r:\{r:\mBbbR{}|  (r0  \mleq{}  r)  \mwedge{}  (r  <  t)\} 
                lim  k\mrightarrow{}\minfty{}.r\^{}k  *  (F[k  +  1;x]/r((k)!))  =  \mlambda{}x.r0  for  x  \mmember{}  (a  -  t,  a  +  t))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}b:\{b:\mBbbR{}|  b  \mmember{}  (a  -  t,  a  +  t)\} 
                lim  n\mrightarrow{}\minfty{}.b\_\mint{}\msupminus{}x  \mSigma{}\{(F[i;a]/r((i)!))  *  t  -  a\^{}i  |  0\mleq{}i\mleq{}n\}  dt  =  \mlambda{}x.b\_\mint{}\msupminus{}x  F[0;t]  dt  for  x  \mmember{}  (a 
                -  t,  a  +  t)))



Date html generated: 2019_10_30-AM-11_39_52
Last ObjectModification: 2018_08_29-PM-06_07_15

Theory : reals_2


Home Index