Step
*
4
1
1
2
1
1
of Lemma
mul-polynom-val
1. k : ℕ
2. ∀k:ℕk
     ∀[n:ℕ]. ∀[p,q:polyform(n)].
       (((tree_size(p) + tree_size(q)) ≤ k) 
⇒ (∀[l:{l:ℤ List| n ≤ ||l||} ]. (mul-polynom(p;q)@l = (p@l * q@l) ∈ ℤ)))
3. n : ℕ
4. left : tree(ℤ)
5. p2 : tree(ℤ)
6. ((↑(ispolyform(left) (n - 1))) ∧ (↑(ispolyform(p2) n))) ∧ 0 < n
7. l1 : tree(ℤ)
8. q2 : tree(ℤ)
9. ((↑(ispolyform(l1) (n - 1))) ∧ (↑(ispolyform(q2) n))) ∧ 0 < n
10. (((1 + tree_size(left)) + tree_size(p2)) + (1 + tree_size(l1)) + tree_size(q2)) ≤ k
11. u : ℤ
12. v : ℤ List
13. ∀p:polyform(n - 1). (tree_node(p;polyconst(0))@[u / v] = p@v ∈ ℤ)
14. n ≤ (||v|| + 1)
15. left ∈ polyform(n - 1)
16. l1 ∈ polyform(n - 1)
17. p2 ∈ polyform(n)
18. q2 ∈ polyform(n)
19. aa : polyform(n - 1)
20. mul-polynom(left;l1) = aa ∈ polyform(n - 1)
21. tree_node(left;polyconst(0)) ∈ polyform(n)
22. tree_size(tree_node(left;polyconst(0))) = (1 + tree_size(left)) ∈ ℤ
23. tree_node(l1;polyconst(0)) ∈ polyform(n)
24. tree_size(tree_node(l1;polyconst(0))) = (1 + tree_size(l1)) ∈ ℤ
25. ab : polyform(n)
26. mul-polynom(tree_node(left;polyconst(0));q2) = ab ∈ polyform(n)
27. ba : polyform(n)
28. mul-polynom(p2;tree_node(l1;polyconst(0))) = ba ∈ polyform(n)
29. bb : polyform(n)
30. mul-polynom(p2;q2) = bb ∈ polyform(n)
31. mid : polyform(n)
32. add-polynom(ab;ba) = mid ∈ polyform(n)
⊢ (mid@[u / v] = (ab@[u / v] + ba@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (bb@[u / v] = (p2@[u / v] * q2@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (ba@[u / v] = (p2@[u / v] * l1@v) ∈ ℤ)
⇒ (ab@[u / v] = (left@v * q2@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (aa@v = (left@v * l1@v) ∈ ℤ)
⇒ (eval bb' = add-polynom(mid;tree_node(polyconst(0);bb)) in
    tree_node(aa;bb')@[u / v]
   = (tree_node(left;p2)@[u / v] * tree_node(l1;q2)@[u / v])
   ∈ ℤ)
BY
{ ((Assert tree_node(polyconst(0);bb)@[u / v] = (u * bb@[u / v]) ∈ ℤ BY
          (RepUR ``poly-int-val poly-val-fun`` 0
           THEN Fold `poly-val-fun` 0
           THEN Fold `poly-int-val` 0
           THEN Reduce 0
           THEN RepeatFor 3 ((CallByValueReduce 0 THENA Auto))
           THEN Decide ⌜bb@[u / v] = 0 ∈ ℤ⌝⋅
           THEN Reduce 0
           THEN Auto))
   THEN MoveToConcl (-1)
   THEN (GenConcl ⌜tree_node(polyconst(0);bb) = x ∈ polyform(n)⌝⋅ THENA Auto)
   THEN (CallByValueReduce 0 THENA Auto)) }
1
1. k : ℕ
2. ∀k:ℕk
     ∀[n:ℕ]. ∀[p,q:polyform(n)].
       (((tree_size(p) + tree_size(q)) ≤ k) 
⇒ (∀[l:{l:ℤ List| n ≤ ||l||} ]. (mul-polynom(p;q)@l = (p@l * q@l) ∈ ℤ)))
3. n : ℕ
4. left : tree(ℤ)
5. p2 : tree(ℤ)
6. ((↑(ispolyform(left) (n - 1))) ∧ (↑(ispolyform(p2) n))) ∧ 0 < n
7. l1 : tree(ℤ)
8. q2 : tree(ℤ)
9. ((↑(ispolyform(l1) (n - 1))) ∧ (↑(ispolyform(q2) n))) ∧ 0 < n
10. (((1 + tree_size(left)) + tree_size(p2)) + (1 + tree_size(l1)) + tree_size(q2)) ≤ k
11. u : ℤ
12. v : ℤ List
13. ∀p:polyform(n - 1). (tree_node(p;polyconst(0))@[u / v] = p@v ∈ ℤ)
14. n ≤ (||v|| + 1)
15. left ∈ polyform(n - 1)
16. l1 ∈ polyform(n - 1)
17. p2 ∈ polyform(n)
18. q2 ∈ polyform(n)
19. aa : polyform(n - 1)
20. mul-polynom(left;l1) = aa ∈ polyform(n - 1)
21. tree_node(left;polyconst(0)) ∈ polyform(n)
22. tree_size(tree_node(left;polyconst(0))) = (1 + tree_size(left)) ∈ ℤ
23. tree_node(l1;polyconst(0)) ∈ polyform(n)
24. tree_size(tree_node(l1;polyconst(0))) = (1 + tree_size(l1)) ∈ ℤ
25. ab : polyform(n)
26. mul-polynom(tree_node(left;polyconst(0));q2) = ab ∈ polyform(n)
27. ba : polyform(n)
28. mul-polynom(p2;tree_node(l1;polyconst(0))) = ba ∈ polyform(n)
29. bb : polyform(n)
30. mul-polynom(p2;q2) = bb ∈ polyform(n)
31. mid : polyform(n)
32. add-polynom(ab;ba) = mid ∈ polyform(n)
33. x : polyform(n)
34. tree_node(polyconst(0);bb) = x ∈ polyform(n)
⊢ (x@[u / v] = (u * bb@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (mid@[u / v] = (ab@[u / v] + ba@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (bb@[u / v] = (p2@[u / v] * q2@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (ba@[u / v] = (p2@[u / v] * l1@v) ∈ ℤ)
⇒ (ab@[u / v] = (left@v * q2@[u / v]) ∈ ℤ)
⇒ (aa@v = (left@v * l1@v) ∈ ℤ)
⇒ (tree_node(aa;add-polynom(mid;x))@[u / v] = (tree_node(left;p2)@[u / v] * tree_node(l1;q2)@[u / v]) ∈ ℤ)
Latex:
Latex:
1.  k  :  \mBbbN{}
2.  \mforall{}k:\mBbbN{}k
          \mforall{}[n:\mBbbN{}].  \mforall{}[p,q:polyform(n)].
              (((tree\_size(p)  +  tree\_size(q))  \mleq{}  k)
              {}\mRightarrow{}  (\mforall{}[l:\{l:\mBbbZ{}  List|  n  \mleq{}  ||l||\}  ].  (mul-polynom(p;q)@l  =  (p@l  *  q@l))))
3.  n  :  \mBbbN{}
4.  left  :  tree(\mBbbZ{})
5.  p2  :  tree(\mBbbZ{})
6.  ((\muparrow{}(ispolyform(left)  (n  -  1)))  \mwedge{}  (\muparrow{}(ispolyform(p2)  n)))  \mwedge{}  0  <  n
7.  l1  :  tree(\mBbbZ{})
8.  q2  :  tree(\mBbbZ{})
9.  ((\muparrow{}(ispolyform(l1)  (n  -  1)))  \mwedge{}  (\muparrow{}(ispolyform(q2)  n)))  \mwedge{}  0  <  n
10.  (((1  +  tree\_size(left))  +  tree\_size(p2))  +  (1  +  tree\_size(l1))  +  tree\_size(q2))  \mleq{}  k
11.  u  :  \mBbbZ{}
12.  v  :  \mBbbZ{}  List
13.  \mforall{}p:polyform(n  -  1).  (tree\_node(p;polyconst(0))@[u  /  v]  =  p@v)
14.  n  \mleq{}  (||v||  +  1)
15.  left  \mmember{}  polyform(n  -  1)
16.  l1  \mmember{}  polyform(n  -  1)
17.  p2  \mmember{}  polyform(n)
18.  q2  \mmember{}  polyform(n)
19.  aa  :  polyform(n  -  1)
20.  mul-polynom(left;l1)  =  aa
21.  tree\_node(left;polyconst(0))  \mmember{}  polyform(n)
22.  tree\_size(tree\_node(left;polyconst(0)))  =  (1  +  tree\_size(left))
23.  tree\_node(l1;polyconst(0))  \mmember{}  polyform(n)
24.  tree\_size(tree\_node(l1;polyconst(0)))  =  (1  +  tree\_size(l1))
25.  ab  :  polyform(n)
26.  mul-polynom(tree\_node(left;polyconst(0));q2)  =  ab
27.  ba  :  polyform(n)
28.  mul-polynom(p2;tree\_node(l1;polyconst(0)))  =  ba
29.  bb  :  polyform(n)
30.  mul-polynom(p2;q2)  =  bb
31.  mid  :  polyform(n)
32.  add-polynom(ab;ba)  =  mid
\mvdash{}  (mid@[u  /  v]  =  (ab@[u  /  v]  +  ba@[u  /  v]))
{}\mRightarrow{}  (bb@[u  /  v]  =  (p2@[u  /  v]  *  q2@[u  /  v]))
{}\mRightarrow{}  (ba@[u  /  v]  =  (p2@[u  /  v]  *  l1@v))
{}\mRightarrow{}  (ab@[u  /  v]  =  (left@v  *  q2@[u  /  v]))
{}\mRightarrow{}  (aa@v  =  (left@v  *  l1@v))
{}\mRightarrow{}  (eval  bb'  =  add-polynom(mid;tree\_node(polyconst(0);bb))  in
        tree\_node(aa;bb')@[u  /  v]
      =  (tree\_node(left;p2)@[u  /  v]  *  tree\_node(l1;q2)@[u  /  v]))
By
Latex:
((Assert  tree\_node(polyconst(0);bb)@[u  /  v]  =  (u  *  bb@[u  /  v])  BY
                (RepUR  ``poly-int-val  poly-val-fun``  0
                  THEN  Fold  `poly-val-fun`  0
                  THEN  Fold  `poly-int-val`  0
                  THEN  Reduce  0
                  THEN  RepeatFor  3  ((CallByValueReduce  0  THENA  Auto))
                  THEN  Decide  \mkleeneopen{}bb@[u  /  v]  =  0\mkleeneclose{}\mcdot{}
                  THEN  Reduce  0
                  THEN  Auto))
  THEN  MoveToConcl  (-1)
  THEN  (GenConcl  \mkleeneopen{}tree\_node(polyconst(0);bb)  =  x\mkleeneclose{}\mcdot{}  THENA  Auto)
  THEN  (CallByValueReduce  0  THENA  Auto))
Home
Index