Nuprl Lemma : orbit-decomp

∀[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||. ((f orbit[i]) = if (i =z ||orbit|| - 1) then orbit[0] else orbit[i + 1] fi  ∈ T))
                 ∧ (∀x∈orbit.∀n:ℕ. (f^n x ∈ orbit)))
         ∧ (∀a:T. (∃orbit∈orbits. (a ∈ orbit)))
         ∧ (∀o1,o2∈orbits.  l_disjoint(T;o1;o2))) 
        supposing Inj(T;T;f)))


Proof




Definitions occuring in Statement :  finite-type: finite-type(T),  pairwise: (∀x,y∈L.  P[x; y]),  l_disjoint: l_disjoint(T;l1;l2),  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,  inject: Inj(A;B;f),  int_seg: {i..j-},  nat: ℕ,  ifthenelse: if b then t else f fi ,  eq_int: (i =z j),  less_than: a < b,  decidable: Dec(P),  uimplies: b supposing a,  uall: ∀[x:A]. B[x],  all: ∀x:A. B[x],  exists: ∃x:A. B[x],  implies: P ⇒ Q,  and: P ∧ Q,  apply: f a,  function: x:A ⟶ B[x],  subtract: n - m,  add: n + m,  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],  uimplies: b supposing a,  member: t ∈ T,  inject: Inj(A;B;f),  exists: ∃x:A. B[x],  and: P ∧ Q,  so_lambda: λ2x.t[x],  prop: ℙ,  int_seg: {i..j-},  guard: {T},  iff: P ⇐⇒ Q,  rev_implies: P ⇐ Q,  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),  so_apply: x[s],  l_disjoint: l_disjoint(T;l1;l2),  pairwise: (∀x,y∈L.  P[x; y]),  ge: i ≥ j ,  nat: ℕ,  true: True,  subtract: n - m,  uiff: uiff(P;Q),  cons: [a / b],  compose: f o g,  bool: 𝔹,  unit: Unit,  it: ⋅,  btrue: tt,  ifthenelse: if b then t else f fi ,  bfalse: ff,  assert: ↑b,  l_all: (∀x∈L.P[x]),  sq_type: SQType(T),  cand: A c∧ B,  l_member: (x ∈ l),  no_repeats: no_repeats(T;l),  last: last(L),  nequal: a ≠ b ∈ T ,  bnot: ¬bb,  listp: A List+,  rev_uimplies: rev_uimplies(P;Q),  so_apply: x[s1;s2],  so_lambda: λ2x y.t[x; y],  l_contains: A ⊆ B,  l_exists: (∃x∈L. P[x])
Lemmas referenced :  orbit-cover,  l_all_iff,  list_wf,  l_member_wf,  less_than_wf,  length_wf,  no_repeats_wf,  all_wf,  int_seg_wf,  equal_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,  istype-false,  iff_wf,  exists_wf,  nat_wf,  istype-nat,  l_all_wf,  l_contains_wf,  inject_wf,  finite-type_wf,  decidable_wf,  istype-universe,  l_disjoint_wf,  le_wf,  select_member,  decidable__l_member,  subtract-1-ge-0,  ge_wf,  nat_properties,  le-add-cancel,  add-zero,  add-associates,  add_functionality_wrt_le,  add-commutes,  minus-one-mul-top,  zero-add,  minus-one-mul,  minus-add,  condition-implies-le,  not-lt-2,  length_wf_nat,  length_of_cons_lemma,  product_subtype_list,  nil_member,  length_of_nil_lemma,  list-cases,  fun_exp0_lemma,  int_term_value_subtract_lemma,  itermSubtract_wf,  subtract_wf,  not_wf,  bnot_wf,  int_formula_prop_eq_lemma,  intformeq_wf,  assert_wf,  int_subtype_base,  bool_wf,  equal-wf-base,  eq_int_wf,  fun_exp_unroll,  uiff_transitivity,  eqtt_to_assert,  assert_of_eq_int,  iff_transitivity,  iff_weakening_uiff,  eqff_to_assert,  assert_of_bnot,  iff_weakening_equal,  subtype_rel_self,  true_wf,  squash_wf,  fun_exp_add1,  int_term_value_add_lemma,  itermAdd_wf,  btrue_neq_bfalse,  member-implies-null-eq-bfalse,  null_wf,  assert_elim,  last_wf,  null_cons_lemma,  null_nil_lemma,  last_member,  subtype_base_sq,  decidable__equal_int,  add-swap,  subtract-add-cancel,  equal-wf-T-base,  set_subtype_base,  lelt_wf,  istype-assert,  add-member-int_seg2,  istype-le,  istype-less_than,  fun_exp_apply_add1,  neg_assert_of_eq_int,  assert-bnot,  bool_subtype_base,  bool_cases_sqequal,  assert_of_null,  listp_properties,  length_of_not_nil,  fun_exp_add_sq,  pairwise_wf2,  l_exists_wf,  fun_exp_add_apply,  l_disjoint-representatives,  pairwise-implies
Rules used in proof :  sqequalSubstitution,  sqequalTransitivity,  computationStep,  sqequalReflexivity,  Error :isect_memberFormation_alt,  Error :lambdaFormation_alt,  cut,  introduction,  sqequalRule,  sqequalHypSubstitution,  Error :lambdaEquality_alt,  dependent_functionElimination,  thin,  hypothesisEquality,  axiomEquality,  hypothesis,  Error :functionIsTypeImplies,  Error :inhabitedIsType,  rename,  extract_by_obid,  isectElimination,  independent_functionElimination,  productElimination,  Error :universeIsType,  setElimination,  productEquality,  closedConclusion,  natural_numberEquality,  because_Cache,  independent_isectElimination,  unionElimination,  approximateComputation,  Error :dependent_pairFormation_alt,  int_eqEquality,  Error :isect_memberEquality_alt,  voidElimination,  independent_pairFormation,  imageElimination,  applyEquality,  Error :setIsType,  functionEquality,  Error :functionIsType,  instantiate,  universeEquality,  Error :inrFormation_alt,  Error :unionIsType,  Error :inlFormation_alt,  Error :productIsType,  Error :dependent_set_memberEquality_alt,  cumulativity,  intWeakElimination,  functionExtensionality,  minusEquality,  addEquality,  hypothesis_subsumption,  promote_hyp,  Error :equalityIsType1,  equalitySymmetry,  equalityTransitivity,  Error :equalityIsType4,  intEquality,  baseClosed,  baseApply,  equalityElimination,  imageMemberEquality,  hyp_replacement,  applyLambdaEquality,  Error :equalityIstype,  sqequalBase

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||
                                            ((f  orbit[i])  =  if  (i  =\msubz{}  ||orbit||  -  1)  then  orbit[0]  else  orbit[i  +  1]  fi  ))
                                  \mwedge{}  (\mforall{}x\mmember{}orbit.\mforall{}n:\mBbbN{}.  (f\^{}n  x  \mmember{}  orbit)))
                  \mwedge{}  (\mforall{}a:T.  (\mexists{}orbit\mmember{}orbits.  (a  \mmember{}  orbit)))
                  \mwedge{}  (\mforall{}o1,o2\mmember{}orbits.    l\_disjoint(T;o1;o2))) 
                supposing  Inj(T;T;f)))



Date html generated: 2019_06_20-PM-01_39_37
Last ObjectModification: 2018_11_22-PM-10_09_09

Theory : list_1


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