Introduction | Introductory Remarks | ||||||||||||||||||||||||||||
def | is_ident
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( | |||||||||||||||||||||||||||
THM | binary_ident_unique
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A binary operation has at most one identity value.
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THM | intmul_ident_one
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THM | natmul_ident_one
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THM | intadd_ident_zero
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THM | natadd_ident_zero
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def | is_assoc
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Associativity of a function
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def | is_assoc_sep
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Associativity of a function
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THM | is_assoc_intmul
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THM | is_assoc_intadd
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def | is_commutative
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Commutativity of a function
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def | is_commutative_sep
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Commutativity of a function
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THM | is_commutative_sep_intmul
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THM | is_commutative_sep_intadd
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THM | split_int_domain
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(b:{...a}. P(a,b)) ((b:{...a}. P(a,b)) (b:{a...}. P(a,b))) (b:. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | all_int_pairs_via_all_splits
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(a:, b:{...a}. P(a,b)) (a:. (b:{...a}. P(a,b)) (b:{a...}. P(a,b))) (a,b:. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | int_seg_upper_ind
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(b:{a...}. (c:{a..b}. P(a,c)) P(a,b)) (b:{a...}. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | split_int_domain_by_norm_lower
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(b:{...a}. P(a,a) P(a,b)) (b:{a...}. P(a,b)) (b:. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | int_segs_from_base_by_upper_ind
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(b:{...a}. P(a,b)) (b:{a+1...}. (c:{a..b}. P(a,c)) P(a,b)) (b:. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | all_int_segs_by_upper_ind
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(a:, b:{...a}. P(a,b)) (a:, b:{a+1...}. (c:{a..b}. P(a,c)) P(a,b)) (a,b:. P(a,b)) | |||||||||||||||||||||||||||
def | iter_via_intseg
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Iteration of a binary operator over a finite sequence of values. Some special cases of this iteration operator include sum, product and exponentiation:
== if a<b f((Iter(f;u) i:{a..b-1}. e(i)),e(b-1)) else u fi (recursive) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | exponent_zero
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THM | exponent_one
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THM | iter_via_intseg_null
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Iteration over a null sequence is the identity element.
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THM | iter_via_intseg_nullnorm
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ba (Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = (Iter(f;u) i:{a..a}. e(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_singleton
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Iteration over a singleton is just the value for the one index.
is_ident(A; f; u) (a,b:, e:({a..b}A). a+1 = b (Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = e(a)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | sum_via_intseg_singleton
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THM | mul_via_intseg_singleton
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THM | iter_via_intseg_notnull
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Splitting the last element from the range of iteration.
a<b (c:. (b = c+1 (Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = f((Iter(f;u) i:{a..c}. e(i)),e(c))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | mul_via_intseg_notnull
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a<b (c:. b = c+1 ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))e(c)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | sum_via_intseg_notnull
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a<b (c:. b = c+1 ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))+e(c)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_split_last
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Splitting the last element from the domain of iteration.
a<b (Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = f((Iter(f;u) i:{a..b-1}. e(i)),e(b-1)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_all_units
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Iterating over only identity values gives the identity value itself.
is_ident(A; f; u) (a,b:, e:({a..b}A). ((i:{a..b}. e(i) = u) (Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = u) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | mul_via_intseg_one
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THM | one_exponentiation
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THM | iter_via_intseg_shift_rw
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Shifting the range of iteration.
(Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = (Iter(f;u) j:{a+k..b+k}. e(j-k)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_shift
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Shifting the range of iteration.
b-a = d-c (e:({a..b}A), g:({c..d}A). ((i:{a..b}, j:{c..d}. j-i = c-a e(i) = g(j) A) ( ((Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = (Iter(f;u) j:{c..d}. g(j))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_comp_binop
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Joining two iterations pairwise.
is_commutative_sep(A; f) is_ident(A; f; u) is_assoc_sep(A; f) (a,b:, e,g:({a..b}A). (f((Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)),Iter(f;u) i:{a..b}. g(i)) (= ((Iter(f;u) i:{a..b}. f(e(i),g(i))) ( A) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | add_via_intseg_addends
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Adding two summations pairwise.
( i:{a..b}. f(i))+( i:{a..b}. g(i)) = ( i:{a..b}. f(i)+g(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_split_mid
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Splitting the range of iteration.
is_ident(A; f; u) is_assoc_sep(A; f) (a,c,b:, e:({a..b}A). (ac ( (cb ( ((Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) (= (f((Iter(f;u) i:{a..c}. e(i)),Iter(f;u) i:{c..b}. e(i))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_amputate_units
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Removing units from the ends of the range of iteration preserves the result.
is_ident(A; f; u) is_assoc_sep(A; f) (a,b:, c:{a...b}, d:{c..b}, e:({a..b}A). ((i:{a..b}. i<c di e(i) = u) ( ((Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) = (Iter(f;u) i:{c..d}. e(i))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | iter_via_intseg_split_pluck
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Splitting the range of iteration.
is_ident(A; f; u) is_assoc_sep(A; f) (a,c,b:, e:({a..b}A). (ac ( (c<b ( ((Iter(f;u) i:{a..b}. e(i)) (= (f((Iter(f;u) i:{a..c}. e(i)),f(e(c),Iter(f;u) i:{c+1..b}. e(i)))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | sum_via_intseg_split_pluck
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Splitting the range of iteration.
ac c<b ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))+e(c)+( i:{c+1..b}. e(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | mul_via_intseg_split_pluck
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Splitting the range of iteration.
ac c<b ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))e(c)( i:{c+1..b}. e(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | components_divide_iter_mul
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THM | sum_via_intseg_split_mid
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Splitting the range of iteration.
ac cb ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))+( i:{c..b}. e(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | mul_via_intseg_split_mid
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Splitting the range of iteration.
ac cb ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..c}. e(i))( i:{c..b}. e(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | sum_exponent
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THM | mul_via_intseg_split_last
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a<b ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..b-1}. e(i))e(b-1) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | mul_via_intseg_factors
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( i:{a..b}. f(i))( i:{a..b}. g(i)) = ( i:{a..b}. f(i)g(i)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | exp_reduce1
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Corollary to | |||||||||||||||||||||||||||
THM | sum_via_intseg_split_last
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a<b ( i:{a..b}. e(i)) = ( i:{a..b-1}. e(i))+e(b-1) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | and_via_all_intseg_notnull
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a<b (c:. b = c+1 ((i:{a..b}. P(i)) (i:{a..c}. P(i)) & P(c))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | and_via_all_intseg_split_last
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a<b ((i:{a..b}. P(i)) (i:{a..(b-1)}. P(i)) & P(b-1)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | all_intseg_vs_iter_and
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Universal quantification over a finite range is iterated conjunction.
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THM | or_via_exist_intseg_notnull
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a<b (c:. b = c+1 ((i:{a..b}. P(i)) (i:{a..c}. P(i)) P(c))) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | or_via_exist_intseg_split_last
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a<b ((i:{a..b}. P(i)) (i:{a..(b-1)}. P(i)) P(b-1)) | |||||||||||||||||||||||||||
THM | exist_intseg_null
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THM | exist_intseg_vs_iter_or
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Existential quantification over a finite range is iterated disjunction.
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THM | iter_nat_prod_one_iff_factors_one
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An iterated product is one iff each value is one.
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THM | iter_prod_zero_iff_factor_zero
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THM | zero_ann_iter_via_intseg
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def | factorial_tail_via_iter
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THM | factorial_tail_split_mid
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THM | factorial_tail_via_iter_null
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THM | factorial_tail_via_iter_zero
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THM | factorial_tail_via_iter_step
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THM | factorial_tail_via_iter_step_rw
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def | factorial_via_iter
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THM | factorial_ratio
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THM | factorial_ratio2
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Definition of a commonly used ratio of factorials.
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THM | mul_via_intseg_null
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THM | sum_via_intseg_null
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