weblib/tutorial/chapter3.ma

   1
   2 include "tutorial/chapter2.ma".
   3 include "basics/bool.ma".
   4
   5 (* Matita supports polymorphic data types. The most typical case are polymorphic
   6 lists, parametric in the type of their elements: *)
   7
   8 inductive list (A:Type[0]) : Type[0] :=
   9   | nil: list A
  10   | cons: A -> list A -> list A.
  11
  12 (* The type notation list A is the type of all lists with elements of type A: it is
  13 defined by tow constructors: a polymorphic empty list (nil A) and a cons operation,
  14 adding a new head element of type A to a previous list. For instance, (list nat) and
  15 and (list bool) are lists of natural numbers and booleans, respectively. But we can
  16 also form more complex data typea, like (list (list (nat → nat))), that is a list whose
  17 elements are lists of functions from natural number to natural numbers.
  18
  19 Typical elements in (list bool) are for instance,
  20   nil nat                                      - the empty list of type nat
  21   cons nat true (nil nat)                      - the list containing true
  22   cons nat false (cons nat (true (nil nat)))   - the list containing false and true
  23 and so on.
  24
  25 Note that both constructos nil and cons are expecting in input the type parameter -
  26 in this case, bool.
  27
  28 We now add a bit of notation, in order to make the syntax more readable. In particular,
  29 we would like to write [] instead of (nil A) and a::l instead of (cons A a l), leaving
  30 the system the burden to infer A, whenever possible.
  31 *)
  32
  33 notation "hvbox(hd break :: tl)"
  34   right associative with precedence 47
  35   for @{'cons $hd $tl}.
  36
  37 notation "[ list0 x sep ; ]"
  38   non associative with precedence 90
  39   for ${fold right @'nil rec acc @{'cons $x $acc}}.
  40
  41 notation "hvbox(l1 break @ l2)"
  42   right associative with precedence 47
  43   for @{'append $l1 $l2 }.
  44
  45 interpretation "nil" 'nil = (nil ?).
  46 interpretation "cons" 'cons hd tl = (cons ? hd tl).
  47
  48 (* Let us define a few basic functions over lists. Our first example is the append
  49 function, concatenating two lists l1 and l2. The natural way is to proceed by recursion
  50 on l1: if it is empty the result is simply l2, while if l1 = hd::tl then we
  51 recursively append tl and l2 , and then add hd as first element. Note that the append
  52 function itself is polymorphic, and the first argument it takes in input is the type
  53 A of the elements of two lists l1 and l2.
  54 Moreover, since the append function takes in input several parameters, we must also
  55 specify in the its defintion on which one of them we are recurring: in this case l1.
  56 If not othewise specified, recursion is supposed to act on the first argument of the
  57 function.*)
  58
  59 let rec append A (l1: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) l2 on l1 ≝
  60   match l1 with
  61   [ nil ⇒  l2
  62   | cons hd tl ⇒  hd \ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6: append A tl l2 ].
  63
  64 interpretation "append" 'append l1 l2 = (append ? l1 l2).
  65
  66 (* As usual, the function is executable. For instance, (append A nil l) reduces to
  67 l, as shown by the following example: *)
  68
  69 example nil_append: ∀A.∀l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A. \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 l \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 l.
  70 #A #l normalize // qed.
  71
  72 (* Proving that l @ [] = l is just a bit more complex. The situation is exactly the
  73 same as for the addition operation of the previous chapter: since append is defined
  74 by recutsion over the first argument, the computation of l @ [] is stuck, and we must
  75 proceed by induction on l *)
  76
  77 lemma append_nil: ∀A.∀l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.l \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 l.
  78 #A #l (elim l) normalize // qed.
  79
  80 (* similarly, we can define the two functions head and tail. We should decide what to do in
  81 case the input list is empty. For tl, it is natural to return the empty list; for hd, we take
  82 in input a default element d of type A to return in this case. *)
  83
  84 definition head ≝ λA.λl: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.λd:A.
  85   match l with [ nil ⇒ d | cons a _ ⇒ a].
  86
  87 definition tail ≝  λA.λl: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.
  88   match l with [ nil ⇒  \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] | cons hd tl ⇒  tl].
  89
  90 example ex_head: ∀A.∀a,d,l. \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/head.def(1)"\ 6head\ 5/a\ 6 A (a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l) d \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 a.
  91 #A #a #d #l normalize // qed.
  92
  93 (* Problemi con la notazione *)
  94 example ex_tail: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/tail.def(1)"\ 6tail\ 5/a\ 6 ? (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.con(0,2,1)"\ 6cons\ 5/a\ 6 ? \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6]) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6].
  95 normalize // qed.
  96
  97 theorem associative_append:
  98 ∀A.∀l1,l2,l3: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A. (l1 \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 l2) \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 l3 \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 l1 \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 (l2 \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 l3).
  99 #A #l1 #l2 #l3 (elim l1) normalize // qed.
 100
 101 (* Problemi con la notazione *)
 102 theorem append_cons:
 103 ∀A.∀a:A.∀l,l1: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.l\ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6(a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l1)\ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 (l \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.con(0,2,1)"\ 6cons\ 5/a\ 6 ? a \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6])) \ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6 l1.
 104 /2/ qed.
 105
 106
 107 theorem nil_to_nil:  ∀A.∀l1,l2:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 \ 5span style="text-decoration: underline;"\ 6\ 5/span\ 6A.
 108   l1\ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6l2 \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] → l1 \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] \ 5a title="logical and" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6∧\ 5/a\ 6 l2 \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6].
 109 #A #l1 #l2 #isnil @(\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/nil_append_elim.def(3)"\ 6nil_append_elim\ 5/a\ 6 A l1 l2) /2/
 110 qed.
 111
 112 definition not_nil: ∀A:Type[0].\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A → Prop ≝
 113 λA.λl.match l with [ nil ⇒ \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/True.ind(1,0,0)"\ 6True\ 5/a\ 6| cons hd tl ⇒ \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/False.ind(1,0,0)"\ 6False\ 5/a\ 6].
 114
 115 theorem nil_cons:
 116 ∀A:Type[0].∀l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.∀a:A. a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l \ 5a title="leibnitz's non-equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6≠\ 5/a\ 6 \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6].
 117 #A #l #a @\ 5a href="cic:/matita/basics/logic/Not.con(0,1,1)"\ 6nmk\ 5/a\ 6 #Heq (change with (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/not_nil.def(1)"\ 6not_nil\ 5/a\ 6 ? (a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l))) >Heq //
 118 qed.
 119
 120 (* iterators *)
 121
 122 let rec map (A,B:Type[0]) (f: A → B) (l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) on l: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 B ≝
 123  match l with [ nil ⇒ \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] | cons x tl ⇒ f x \ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6: (map A B f tl)].
 124
 125 let rec foldr (A,B:Type[0]) (f:A → B → B) (b:B) (l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) on l :B ≝
 126  match l with [ nil ⇒ b | cons a l ⇒ f a (foldr A B f b l)].
 127
 128 definition filter ≝
 129   λT.λp:T → \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.ind(1,0,0)"\ 6bool\ 5/a\ 6.
 130   \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/foldr.fix(0,4,1)"\ 6foldr\ 5/a\ 6 T (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 T) (λx,l0.\ 5a href="cic:/matita/basics/bool/if_then_else.def(1)"\ 6if_then_else\ 5/a\ 6 ? (p x) (x\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l0) l0) \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6].
 131
 132 lemma filter_true : ∀A,l,a,p. p a \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6 →
 133   \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter.def(2)"\ 6filter\ 5/a\ 6 A p (a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 a \ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter.def(2)"\ 6filter\ 5/a\ 6 A p l.
 134 #A #l #a #p #pa (elim l) normalize >pa // qed.
 135
 136 lemma filter_false : ∀A,l,a,p. p a \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,2,0)"\ 6false\ 5/a\ 6 →
 137   \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter.def(2)"\ 6filter\ 5/a\ 6 A p (a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter.def(2)"\ 6filter\ 5/a\ 6 A p l.
 138 #A #l #a #p #pa (elim l) normalize >pa normalize // qed.
 139
 140 theorem eq_map : ∀A,B,f,g,l. (∀x.f x \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 g x) → \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/map.fix(0,3,1)"\ 6map\ 5/a\ 6 \ 5span style="text-decoration: underline;"\ 6\ 5/span\ 6A B f l \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/map.fix(0,3,1)"\ 6map\ 5/a\ 6 A B g l.
 141 #A #B #f #g #l #eqfg (elim l) normalize // qed.
 142
 143 (*
 144 let rec dprodl (A:Type[0]) (f:A→Type[0]) (l1:list A) (g:(∀a:A.list (f a))) on l1 ≝
 145 match l1 with
 146   [ nil ⇒ nil ?
 147   | cons a tl ⇒ (map ??(dp ?? a) (g a)) @ dprodl A f tl g
 148   ]. *)
 149
 150 (**************************** length ******************************)
 151
 152 let rec length (A:Type[0]) (l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) on l ≝
 153   match l with
 154     [ nil ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter2/nat.con(0,1,0)"\ 6O\ 5/a\ 6
 155     | cons a tl ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter2/nat.con(0,2,0)"\ 6S\ 5/a\ 6 (length A tl)].
 156
 157 let rec nth n (A:Type[0]) (l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) (d:A)  ≝
 158   match n with
 159     [O ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/hd.def(1)"\ 6hd\ 5/a\ 6 A l d
 160     |S m ⇒ nth m A (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/tail.def(1)"\ 6tail\ 5/a\ 6 A l) d].
 161
 162 (**************************** fold *******************************)
 163
 164 let rec fold (A,B:Type[0]) (op:B → B → B) (b:B) (p:A→\ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.ind(1,0,0)"\ 6bool\ 5/a\ 6) (f:A→B) (l:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A) on l :B ≝
 165  match l with
 166   [ nil ⇒ b
 167   | cons a l ⇒ \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/if_then_else.def(1)"\ 6if_then_else\ 5/a\ 6 ? (p a) (op (f a) (fold A B op b p f l))
 168       (fold A B op b p f l)].
 169
 170 notation "\fold  [ op , nil ]_{ ident i ∈ l | p} f"
 171   with precedence 80
 172 for @{'fold $op $nil (λ${ident i}. $p) (λ${ident i}. $f) $l}.
 173
 174 notation "\fold [ op , nil ]_{ident i ∈ l } f"
 175   with precedence 80
 176 for @{'fold $op $nil (λ${ident i}.true) (λ${ident i}. $f) $l}.
 177
 178 interpretation "\fold" 'fold op nil p f l = (fold ? ? op nil p f l).
 179
 180 theorem fold_true:
 181 ∀A,B.∀a:A.∀l.∀p.∀op:B→B→B.∀nil.∀f:A→B. p a \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6 →
 182   \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l| p i} (f i) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6
 183     op (f a) \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ l| p i} (f i).
 184 #A #B #a #l #p #op #nil #f #pa normalize >pa // qed.
 185
 186 theorem fold_false:
 187 ∀A,B.∀a:A.∀l.∀p.∀op:B→B→B.∀nil.∀f.
 188 p a \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,2,0)"\ 6false\ 5/a\ 6 → \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ a\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:l| p i} (f i) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6
 189   \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ l| p i} (f i).
 190 #A #B #a #l #p #op #nil #f #pa normalize >pa // qed.
 191
 192 theorem fold_filter:
 193 ∀A,B.∀a:A.∀l.∀p.∀op:B→B→B.∀nil.∀f:A →B.
 194   \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ l| p i} (f i) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6
 195     \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i ∈ (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter.def(2)"\ 6filter\ 5/a\ 6 A p l)} (f i).
 196 #A #B #a #l #p #op #nil #f elim l //
 197 #a #tl #Hind cases(\ 5a href="cic:/matita/basics/bool/true_or_false.def(1)"\ 6true_or_false\ 5/a\ 6 (p a)) #pa
 198   [ >\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter_true.def(3)"\ 6filter_true\ 5/a\ 6 // > \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/fold_true.def(3)"\ 6fold_true\ 5/a\ 6 // >\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/fold_true.def(3)"\ 6fold_true\ 5/a\ 6 //
 199   | >\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/filter_false.def(3)"\ 6filter_false\ 5/a\ 6 // >\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/fold_false.def(3)"\ 6fold_false\ 5/a\ 6 // ]
 200 qed.
 201
 202 record Aop (A:Type[0]) (nil:A) : Type[0] ≝
 203   {op :2> A → A → A;
 204    nill:∀a. op nil a \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 a;
 205    nilr:∀a. op a nil \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 a;
 206    assoc: ∀a,b,c.op a (op b c) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 op (op a b) c
 207   }.
 208
 209 theorem fold_sum: ∀A,B. ∀I,J:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/list.ind(1,0,1)"\ 6list\ 5/a\ 6 A.∀nil.∀op:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/Aop.ind(1,0,2)"\ 6Aop\ 5/a\ 6 B nil.∀f.
 210   op (\ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i∈I} (f i)) (\ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i∈J} (f i)) \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6
 211     \ 5a title="\fold" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fold\ 5/a\ 6[op,nil]_{i∈(I\ 5a title="append" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6@\ 5/a\ 6J)} (f i).
 212 #A #B #I #J #nil #op #f (elim I) normalize
 213   [>\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/nill.fix(0,2,2)"\ 6nill\ 5/a\ 6 //|#a #tl #Hind <\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/assoc.fix(0,2,2)"\ 6assoc\ 5/a\ 6 //]
 214 qed.