Nuprl Lemma : orbit-cover
∀[T:Type]
  ((∀x,y:T.  Dec(x = y ∈ T))
  
⇒ finite-type(T)
  
⇒ (∀f:T ⟶ T
        ∃orbits:T List List
         ((∀orbit∈orbits.0 < ||orbit||
                 ∧ no_repeats(T;orbit)
                 ∧ (∀i:ℕ||orbit||. (orbit[i] = (f^i orbit[0]) ∈ T))
                 ∧ (∀b:T. ((b ∈ orbit) 
⇐⇒ ∃n:ℕ. (b = (f^n orbit[0]) ∈ T))))
         ∧ (∀a:T. (∃orbit∈orbits. (a ∈ orbit)))
         ∧ (∀o1∈orbits.(∀o2∈orbits.(o1[0] ∈ o2) 
⇒ o1 ⊆ o2)))))
Proof
Definitions occuring in Statement : 
finite-type: finite-type(T)
, 
l_contains: A ⊆ B
, 
l_exists: (∃x∈L. P[x])
, 
l_all: (∀x∈L.P[x])
, 
no_repeats: no_repeats(T;l)
, 
l_member: (x ∈ l)
, 
select: L[n]
, 
length: ||as||
, 
list: T List
, 
fun_exp: f^n
, 
int_seg: {i..j-}
, 
nat: ℕ
, 
less_than: a < b
, 
decidable: Dec(P)
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
and: P ∧ Q
, 
apply: f a
, 
function: x:A ⟶ B[x]
, 
natural_number: $n
, 
universe: Type
, 
equal: s = t ∈ T
Definitions unfolded in proof : 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
member: t ∈ T
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
finite-type: finite-type(T)
, 
prop: ℙ
, 
and: P ∧ Q
, 
int_seg: {i..j-}
, 
uimplies: b supposing a
, 
guard: {T}
, 
lelt: i ≤ j < k
, 
decidable: Dec(P)
, 
or: P ∨ Q
, 
not: ¬A
, 
satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla)
, 
false: False
, 
top: Top
, 
less_than: a < b
, 
squash: ↓T
, 
subtype_rel: A ⊆r B
, 
le: A ≤ B
, 
less_than': less_than'(a;b)
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
rev_implies: P 
⇐ Q
, 
pi1: fst(t)
, 
nat: ℕ
, 
cand: A c∧ B
, 
so_lambda: λ2x.t[x]
, 
ge: i ≥ j 
, 
so_apply: x[s]
, 
compose: f o g
, 
cons: [a / b]
, 
uiff: uiff(P;Q)
, 
subtract: n - m
, 
true: True
, 
surject: Surj(A;B;f)
, 
l_all: (∀x∈L.P[x])
, 
l_contains: A ⊆ B
, 
l_member: (x ∈ l)
Lemmas referenced : 
orbit-exists, 
finite-type_wf, 
decidable_wf, 
equal_wf, 
no_repeats_wf, 
int_seg_wf, 
length_wf, 
select_wf, 
int_seg_properties, 
decidable__le, 
full-omega-unsat, 
intformand_wf, 
intformnot_wf, 
intformle_wf, 
itermConstant_wf, 
itermVar_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_var_lemma, 
int_formula_prop_wf, 
decidable__lt, 
intformless_wf, 
int_formula_prop_less_lemma, 
fun_exp_wf, 
int_seg_subtype_nat, 
l_member_wf, 
nat_wf, 
map_wf, 
list_wf, 
compose_wf, 
upto_wf, 
l_all_wf, 
less_than_wf, 
all_wf, 
nat_properties, 
istype-false, 
iff_wf, 
exists_wf, 
l_exists_wf, 
l_all_iff, 
member_map, 
le_wf, 
fun_exp0_lemma, 
list-cases, 
length_of_nil_lemma, 
nil_member, 
product_subtype_list, 
length_of_cons_lemma, 
length_wf_nat, 
not-lt-2, 
condition-implies-le, 
minus-add, 
minus-one-mul, 
zero-add, 
minus-one-mul-top, 
add-commutes, 
add_functionality_wrt_le, 
add-associates, 
add-zero, 
le-add-cancel, 
l_exists_iff, 
squash_wf, 
true_wf, 
subtype_rel_self, 
iff_weakening_equal, 
member_upto2, 
itermAdd_wf, 
int_term_value_add_lemma, 
fun_exp_add_sq, 
l_contains_wf
Rules used in proof : 
sqequalSubstitution, 
sqequalTransitivity, 
computationStep, 
sqequalReflexivity, 
Error :isect_memberFormation_alt, 
Error :lambdaFormation_alt, 
cut, 
introduction, 
extract_by_obid, 
sqequalHypSubstitution, 
isectElimination, 
thin, 
hypothesisEquality, 
independent_functionElimination, 
hypothesis, 
dependent_functionElimination, 
promote_hyp, 
productElimination, 
Error :functionIsType, 
Error :universeIsType, 
Error :inhabitedIsType, 
sqequalRule, 
universeEquality, 
applyEquality, 
functionExtensionality, 
Error :productIsType, 
natural_numberEquality, 
Error :equalityIsType1, 
cumulativity, 
because_Cache, 
setElimination, 
rename, 
independent_isectElimination, 
unionElimination, 
approximateComputation, 
Error :dependent_pairFormation_alt, 
Error :lambdaEquality_alt, 
int_eqEquality, 
Error :isect_memberEquality_alt, 
voidElimination, 
independent_pairFormation, 
imageElimination, 
equalityTransitivity, 
equalitySymmetry, 
productEquality, 
Error :setIsType, 
hyp_replacement, 
applyLambdaEquality, 
Error :dependent_set_memberEquality_alt, 
hypothesis_subsumption, 
addEquality, 
minusEquality, 
imageMemberEquality, 
baseClosed, 
instantiate, 
functionEquality
Latex:
\mforall{}[T:Type]
    ((\mforall{}x,y:T.    Dec(x  =  y))
    {}\mRightarrow{}  finite-type(T)
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}f:T  {}\mrightarrow{}  T
                \mexists{}orbits:T  List  List
                  ((\mforall{}orbit\mmember{}orbits.0  <  ||orbit||
                                  \mwedge{}  no\_repeats(T;orbit)
                                  \mwedge{}  (\mforall{}i:\mBbbN{}||orbit||.  (orbit[i]  =  (f\^{}i  orbit[0])))
                                  \mwedge{}  (\mforall{}b:T.  ((b  \mmember{}  orbit)  \mLeftarrow{}{}\mRightarrow{}  \mexists{}n:\mBbbN{}.  (b  =  (f\^{}n  orbit[0])))))
                  \mwedge{}  (\mforall{}a:T.  (\mexists{}orbit\mmember{}orbits.  (a  \mmember{}  orbit)))
                  \mwedge{}  (\mforall{}o1\mmember{}orbits.(\mforall{}o2\mmember{}orbits.(o1[0]  \mmember{}  o2)  {}\mRightarrow{}  o1  \msubseteq{}  o2)))))
Date html generated:
2019_06_20-PM-01_39_03
Last ObjectModification:
2018_10_04-PM-02_56_28
Theory : list_1
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