Nuprl Lemma : power-sum-product
∀[x:ℤ]. ∀[n:ℕ]. ∀[a:ℕn + 1 ⟶ ℤ]. ∀[m:ℕ]. ∀[b:ℕm + 1 ⟶ ℤ].
  ((Σi<n + 1.a[i]*x^i * Σi<m + 1.b[i]*x^i)
  = Σi<(n + m) + 1.Σ(if j ≤z n then a[j] else 0 fi  * if i - j ≤z m then b[i - j] else 0 fi  | j < i + 1)*x^i
  ∈ ℤ)
Proof
Definitions occuring in Statement : 
power-sum: Σi<n.a[i]*x^i
, 
sum: Σ(f[x] | x < k)
, 
int_seg: {i..j-}
, 
nat: ℕ
, 
le_int: i ≤z j
, 
ifthenelse: if b then t else f fi 
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
so_apply: x[s]
, 
function: x:A ⟶ B[x]
, 
multiply: n * m
, 
subtract: n - m
, 
add: n + m
, 
natural_number: $n
, 
int: ℤ
, 
equal: s = t ∈ T
Definitions unfolded in proof : 
prop: ℙ
, 
and: P ∧ Q
, 
top: Top
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla)
, 
not: ¬A
, 
uimplies: b supposing a
, 
ge: i ≥ j 
, 
false: False
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
nat: ℕ
, 
member: t ∈ T
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
power-sum: Σi<n.a[i]*x^i
, 
sq_type: SQType(T)
, 
guard: {T}
, 
so_lambda: λ2x.t[x]
, 
so_apply: x[s]
, 
int_seg: {i..j-}
, 
lelt: i ≤ j < k
, 
decidable: Dec(P)
, 
or: P ∨ Q
, 
subtype_rel: A ⊆r B
, 
le: A ≤ B
, 
less_than': less_than'(a;b)
, 
less_than: a < b
, 
squash: ↓T
, 
true: True
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
rev_implies: P 
⇐ Q
, 
bool: 𝔹
, 
unit: Unit
, 
it: ⋅
, 
btrue: tt
, 
ifthenelse: if b then t else f fi 
, 
uiff: uiff(P;Q)
, 
bfalse: ff
, 
bnot: ¬bb
, 
assert: ↑b
, 
le_int: i ≤z j
, 
lt_int: i <z j
, 
subtract: n - m
, 
nat_plus: ℕ+
, 
rev_uimplies: rev_uimplies(P;Q)
, 
nequal: a ≠ b ∈ T 
Lemmas referenced : 
nat_wf, 
subtract-1-ge-0, 
istype-less_than, 
ge_wf, 
int_formula_prop_wf, 
int_formula_prop_less_lemma, 
int_term_value_var_lemma, 
int_term_value_constant_lemma, 
int_formula_prop_le_lemma, 
istype-void, 
int_formula_prop_and_lemma, 
istype-int, 
intformless_wf, 
itermVar_wf, 
itermConstant_wf, 
intformle_wf, 
intformand_wf, 
full-omega-unsat, 
nat_properties, 
int_seg_wf, 
subtype_base_sq, 
int_subtype_base, 
sum1, 
decidable__lt, 
intformnot_wf, 
itermAdd_wf, 
int_formula_prop_not_lemma, 
int_term_value_add_lemma, 
lelt_wf, 
exp_wf2, 
int_seg_subtype_nat, 
false_wf, 
exp0_lemma, 
mul-one, 
equal_wf, 
squash_wf, 
true_wf, 
sum_scalar_mult, 
decidable__le, 
le_wf, 
sum_wf, 
subtype_rel_self, 
iff_weakening_equal, 
decidable__equal_int, 
intformeq_wf, 
int_formula_prop_eq_lemma, 
int_seg_properties, 
itermMultiply_wf, 
int_term_value_mul_lemma, 
singleton_support_sum, 
le_int_wf, 
bool_wf, 
eqtt_to_assert, 
assert_of_le_int, 
eqff_to_assert, 
bool_cases_sqequal, 
bool_subtype_base, 
assert-bnot, 
subtract_wf, 
itermSubtract_wf, 
int_term_value_subtract_lemma, 
not_wf, 
equal-wf-T-base, 
minus-zero, 
add-zero, 
le-add-cancel, 
add-commutes, 
add-associates, 
zero-mul, 
add-mul-special, 
minus-one-mul-top, 
add-swap, 
minus-one-mul, 
minus-add, 
condition-implies-le, 
not-le-2, 
istype-false, 
int_seg_subtype, 
subtype_rel_function, 
add_functionality_wrt_le, 
zero-add, 
less-iff-le, 
not-lt-2, 
sum_split1, 
mul-distributes-right, 
subtract-add-cancel, 
general_arith_equation1, 
exp_add, 
less_than_wf, 
add-subtract-cancel, 
istype-universe, 
istype-le, 
iff_weakening_uiff, 
assert_wf, 
istype-nat, 
set_subtype_base, 
ifthenelse_wf, 
ite_rw_true, 
neg_assert_of_eq_int, 
assert_of_eq_int, 
eq_int_wf, 
sum_linear, 
mul_add_distrib, 
sum_split, 
empty_support, 
add-member-int_seg2, 
sum-is-zero, 
le_weakening2, 
zero_ann_a
Rules used in proof : 
functionIsTypeImplies, 
inhabitedIsType, 
isectIsTypeImplies, 
axiomEquality, 
universeIsType, 
independent_pairFormation, 
voidElimination, 
isect_memberEquality_alt, 
dependent_functionElimination, 
int_eqEquality, 
lambdaEquality_alt, 
dependent_pairFormation_alt, 
independent_functionElimination, 
approximateComputation, 
independent_isectElimination, 
natural_numberEquality, 
lambdaFormation_alt, 
intWeakElimination, 
rename, 
setElimination, 
hypothesis, 
hypothesisEquality, 
thin, 
isectElimination, 
sqequalHypSubstitution, 
extract_by_obid, 
cut, 
introduction, 
isect_memberFormation_alt, 
computationStep, 
sqequalTransitivity, 
sqequalReflexivity, 
sqequalRule, 
sqequalSubstitution, 
isect_memberFormation, 
functionEquality, 
addEquality, 
intEquality, 
isect_memberEquality, 
because_Cache, 
instantiate, 
cumulativity, 
equalityTransitivity, 
equalitySymmetry, 
lambdaEquality, 
multiplyEquality, 
applyEquality, 
functionExtensionality, 
dependent_set_memberEquality, 
productElimination, 
unionElimination, 
dependent_pairFormation, 
voidEquality, 
lambdaFormation, 
imageMemberEquality, 
baseClosed, 
imageElimination, 
universeEquality, 
equalityElimination, 
promote_hyp, 
functionIsType, 
minusEquality, 
closedConclusion, 
dependent_set_memberEquality_alt, 
Error :memTop, 
productIsType, 
equalityIstype, 
sqequalBase, 
equalityIsType1, 
baseApply, 
equalityIsType4
Latex:
\mforall{}[x:\mBbbZ{}].  \mforall{}[n:\mBbbN{}].  \mforall{}[a:\mBbbN{}n  +  1  {}\mrightarrow{}  \mBbbZ{}].  \mforall{}[m:\mBbbN{}].  \mforall{}[b:\mBbbN{}m  +  1  {}\mrightarrow{}  \mBbbZ{}].
    ((\mSigma{}i<n  +  1.a[i]*x\^{}i  *  \mSigma{}i<m  +  1.b[i]*x\^{}i)
    =  \mSigma{}i<(n  +  m)  +  1.\mSigma{}(if  j  \mleq{}z  n  then  a[j]  else  0  fi    *  if  i  -  j  \mleq{}z  m  then  b[i  -  j]  else  0  fi    |  j  <  i
        +  1)*x\^{}i)
Date html generated:
2020_05_20-AM-08_16_38
Last ObjectModification:
2020_02_01-PM-00_11_15
Theory : general
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