]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambda_delta/Basic_2/substitution/ltps.ma
- first properties of strongly normalizing terms
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambda_delta / Basic_2 / substitution / ltps.ma
index 43c13fb22ac69f4856727217ec2d0469fdd5bc8e..c4b6c87f0c2831e38f632753e584d455278c3ea5 100644 (file)
@@ -19,13 +19,13 @@ include "Basic_2/substitution/tps.ma".
 (* Basic_1: includes: csubst1_bind *)
 inductive ltps: nat → nat → relation lenv ≝
 | ltps_atom: ∀d,e. ltps d e (⋆) (⋆)
-| ltps_pair: ∀L,I,V. ltps 0 0 (L. 𝕓{I} V) (L. 𝕓{I} V)
+| ltps_pair: ∀L,I,V. ltps 0 0 (L. ⓑ{I} V) (L. ⓑ{I} V)
 | ltps_tps2: ∀L1,L2,I,V1,V2,e.
-             ltps 0 e L1 L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [0, e] â\89« V2 →
-             ltps 0 (e + 1) (L1. 𝕓{I} V1) L2. 𝕓{I} V2
+             ltps 0 e L1 L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [0, e] â\96 V2 →
+             ltps 0 (e + 1) (L1. ⓑ{I} V1) L2. ⓑ{I} V2
 | ltps_tps1: ∀L1,L2,I,V1,V2,d,e.
-             ltps d e L1 L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [d, e] â\89« V2 →
-             ltps (d + 1) e (L1. 𝕓{I} V1) (L2. 𝕓{I} V2)
+             ltps d e L1 L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [d, e] â\96 V2 →
+             ltps (d + 1) e (L1. ⓑ{I} V1) (L2. ⓑ{I} V2)
 .
 
 interpretation "parallel substritution (local environment)"
@@ -34,42 +34,53 @@ interpretation "parallel substritution (local environment)"
 (* Basic properties *********************************************************)
 
 lemma ltps_tps2_lt: ∀L1,L2,I,V1,V2,e.
-                    L1 [0, e - 1] â\89« L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\89« V2 →
-                    0 < e → L1. 𝕓{I} V1 [0, e] ≫ L2. 𝕓{I} V2.
+                    L1 [0, e - 1] â\96¶ L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\96 V2 →
+                    0 < e → L1. ⓑ{I} V1 [0, e] ▶ L2. ⓑ{I} V2.
 #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #HL12 #HV12 #He
->(plus_minus_m_m e 1) /2/
+>(plus_minus_m_m e 1) /2 width=1/
 qed.
 
 lemma ltps_tps1_lt: ∀L1,L2,I,V1,V2,d,e.
-                    L1 [d - 1, e] â\89« L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\89« V2 →
-                    0 < d → L1. 𝕓{I} V1 [d, e] ≫ L2. 𝕓{I} V2.
+                    L1 [d - 1, e] â\96¶ L2 â\86\92 L2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\96 V2 →
+                    0 < d → L1. ⓑ{I} V1 [d, e] ▶ L2. ⓑ{I} V2.
 #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #HL12 #HV12 #Hd
->(plus_minus_m_m d 1) /2/
+>(plus_minus_m_m d 1) /2 width=1/
 qed.
 
 (* Basic_1: was by definition: csubst1_refl *)
-lemma ltps_refl: â\88\80L,d,e. L [d, e] â\89« L.
+lemma ltps_refl: â\88\80L,d,e. L [d, e] â\96 L.
 #L elim L -L //
-#L #I #V #IHL * /2/ * /2/
+#L #I #V #IHL * /2 width=1/ * /2 width=1/
 qed.
 
+lemma ltps_weak_all: ∀L1,L2,d,e. L1 [d, e] ▶ L2 → L1 [0, |L2|] ▶ L2.
+#L1 #L2 #d #e #H elim H -L1 -L2 -d -e
+// /3 width=2/ /3 width=3/
+qed.
+
+(* Basic forward lemmas *****************************************************)
+
+lemma ltps_fwd_length: ∀L1,L2,d,e. L1 [d, e] ▶ L2 → |L1| = |L2|.
+#L1 #L2 #d #e #H elim H -L1 -L2 -d -e
+normalize //
+qed-.
+
 (* Basic inversion lemmas ***************************************************)
 
-fact ltps_inv_refl_O2_aux: ∀d,e,L1,L2. L1 [d, e] ≫ L2 → e = 0 → L1 = L2.
-#d #e #L1 #L2 #H elim H -H d e L1 L2 //
-[ #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #_ #H
-  elim (plus_S_eq_O_false … H)
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #HV12 #IHL12 #He destruct -e
+fact ltps_inv_refl_O2_aux: ∀d,e,L1,L2. L1 [d, e] ▶ L2 → e = 0 → L1 = L2.
+#d #e #L1 #L2 #H elim H -d -e -L1 -L2 //
+[ #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #_ >commutative_plus normalize #H destruct
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #HV12 #IHL12 #He destruct
   >(IHL12 ?) -IHL12 // >(tps_inv_refl_O2 … HV12) //
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_refl_O2: â\88\80d,L1,L2. L1 [d, 0] â\89« L2 → L1 = L2.
-/2/ qed-.
+lemma ltps_inv_refl_O2: â\88\80d,L1,L2. L1 [d, 0] â\96 L2 → L1 = L2.
+/2 width=4/ qed-.
 
 fact ltps_inv_atom1_aux: ∀d,e,L1,L2.
-                         L1 [d, e] â\89« L2 → L1 = ⋆ → L2 = ⋆.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+                         L1 [d, e] â\96 L2 → L1 = ⋆ → L2 = ⋆.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ //
 | #L #I #V #H destruct
 | #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #H destruct
@@ -77,50 +88,49 @@ fact ltps_inv_atom1_aux: ∀d,e,L1,L2.
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_atom1: â\88\80d,e,L2. â\8b\86 [d, e] â\89« L2 → L2 = ⋆.
+lemma ltps_inv_atom1: â\88\80d,e,L2. â\8b\86 [d, e] â\96 L2 → L2 = ⋆.
 /2 width=5/ qed-.
 
-fact ltps_inv_tps21_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\89« L2 → d = 0 → 0 < e →
-                         ∀K1,I,V1. L1 = K1. 𝕓{I} V1 →
-                         â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [0, e - 1] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\89« V2 &
-                                  L2 = K2. 𝕓{I} V2.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+fact ltps_inv_tps21_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\96 L2 → d = 0 → 0 < e →
+                         ∀K1,I,V1. L1 = K1. {I} V1 →
+                         â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [0, e - 1] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\96 V2 &
+                                  L2 = K2. {I} V2.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ #d #e #_ #_ #K1 #I #V1 #H destruct
 | #L1 #I #V #_ #H elim (lt_refl_false … H)
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #HL12 #HV12 #_ #_ #K1 #J #W1 #H destruct -L1 I V1 /2 width=5/
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #_ #H elim (plus_S_eq_O_false … H)
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #HL12 #HV12 #_ #_ #K1 #J #W1 #H destruct /2 width=5/
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #_ >commutative_plus normalize #H destruct
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_tps21: ∀e,K1,I,V1,L2. K1. 𝕓{I} V1 [0, e] ≫ L2 → 0 < e →
-                      â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [0, e - 1] â\89« K2 & K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\89« V2 &
-                               L2 = K2. 𝕓{I} V2.
+lemma ltps_inv_tps21: ∀e,K1,I,V1,L2. K1. ⓑ{I} V1 [0, e] ▶ L2 → 0 < e →
+                      â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [0, e - 1] â\96¶ K2 & K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\96 V2 &
+                               L2 = K2. {I} V2.
 /2 width=5/ qed-.
 
-fact ltps_inv_tps11_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\89« L2 → 0 < d →
-                         ∀I,K1,V1. L1 = K1. 𝕓{I} V1 →
-                         â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [d - 1, e] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\89« V2 &
-                                  L2 = K2. 𝕓{I} V2.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+fact ltps_inv_tps11_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\96 L2 → 0 < d →
+                         ∀I,K1,V1. L1 = K1. {I} V1 →
+                         â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [d - 1, e] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\96 V2 &
+                                  L2 = K2. {I} V2.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ #d #e #_ #I #K1 #V1 #H destruct
 | #L #I #V #H elim (lt_refl_false … H)
 | #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #H elim (lt_refl_false … H)
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #HL12 #HV12 #_ #J #K1 #W1 #H destruct -L1 I V1
-  /2 width=5/
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #HL12 #HV12 #_ #J #K1 #W1 #H destruct /2 width=5/
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_tps11: ∀d,e,I,K1,V1,L2. K1. 𝕓{I} V1 [d, e] ≫ L2 → 0 < d →
-                      â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [d - 1, e] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\89« V2 &
-                                  L2 = K2. 𝕓{I} V2.
-/2/ qed-.
+lemma ltps_inv_tps11: ∀d,e,I,K1,V1,L2. K1. ⓑ{I} V1 [d, e] ▶ L2 → 0 < d →
+                      â\88\83â\88\83K2,V2. K1 [d - 1, e] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\96 V2 &
+                                  L2 = K2. {I} V2.
+/2 width=3/ qed-.
 
 fact ltps_inv_atom2_aux: ∀d,e,L1,L2.
-                         L1 [d, e] â\89« L2 → L2 = ⋆ → L1 = ⋆.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+                         L1 [d, e] â\96 L2 → L2 = ⋆ → L1 = ⋆.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ //
 | #L #I #V #H destruct
 | #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #H destruct
@@ -128,46 +138,45 @@ fact ltps_inv_atom2_aux: ∀d,e,L1,L2.
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_atom2: â\88\80d,e,L1. L1 [d, e] â\89« ⋆ → L1 = ⋆.
+lemma ltps_inv_atom2: â\88\80d,e,L1. L1 [d, e] â\96 ⋆ → L1 = ⋆.
 /2 width=5/ qed-.
 
-fact ltps_inv_tps22_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\89« L2 → d = 0 → 0 < e →
-                         ∀K2,I,V2. L2 = K2. 𝕓{I} V2 →
-                         â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [0, e - 1] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\89« V2 &
-                                  L1 = K1. 𝕓{I} V1.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+fact ltps_inv_tps22_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\96 L2 → d = 0 → 0 < e →
+                         ∀K2,I,V2. L2 = K2. {I} V2 →
+                         â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [0, e - 1] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\96 V2 &
+                                  L1 = K1. {I} V1.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ #d #e #_ #_ #K1 #I #V1 #H destruct
 | #L1 #I #V #_ #H elim (lt_refl_false … H)
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #HL12 #HV12 #_ #_ #K2 #J #W2 #H destruct -L2 I V2 /2 width=5/
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #_ #H elim (plus_S_eq_O_false … H)
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #HL12 #HV12 #_ #_ #K2 #J #W2 #H destruct /2 width=5/
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #_ #_ >commutative_plus normalize #H destruct
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_tps22: â\88\80e,L1,K2,I,V2. L1 [0, e] â\89« K2. ð\9d\95\93{I} V2 → 0 < e →
-                      â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [0, e - 1] â\89« K2 & K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\89« V2 &
-                               L1 = K1. 𝕓{I} V1.
+lemma ltps_inv_tps22: â\88\80e,L1,K2,I,V2. L1 [0, e] â\96¶ K2. â\93\91{I} V2 → 0 < e →
+                      â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [0, e - 1] â\96¶ K2 & K2 â\8a¢ V1 [0, e - 1] â\96 V2 &
+                               L1 = K1. {I} V1.
 /2 width=5/ qed-.
 
-fact ltps_inv_tps12_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\89« L2 → 0 < d →
-                         ∀I,K2,V2. L2 = K2. 𝕓{I} V2 →
-                         â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [d - 1, e] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\89« V2 &
-                                  L1 = K1. 𝕓{I} V1.
-#d #e #L1 #L2 * -d e L1 L2
+fact ltps_inv_tps12_aux: â\88\80d,e,L1,L2. L1 [d, e] â\96 L2 → 0 < d →
+                         ∀I,K2,V2. L2 = K2. {I} V2 →
+                         â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [d - 1, e] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\96 V2 &
+                                  L1 = K1. {I} V1.
+#d #e #L1 #L2 * -d -e -L1 -L2
 [ #d #e #_ #I #K2 #V2 #H destruct
 | #L #I #V #H elim (lt_refl_false … H)
 | #L1 #L2 #I #V1 #V2 #e #_ #_ #H elim (lt_refl_false … H)
-| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #HL12 #HV12 #_ #J #K2 #W2 #H destruct -L2 I V2
-  /2 width=5/
+| #L1 #L2 #I #V1 #V2 #d #e #HL12 #HV12 #_ #J #K2 #W2 #H destruct /2 width=5/
 ]
 qed.
 
-lemma ltps_inv_tps12: â\88\80L1,K2,I,V2,d,e. L1 [d, e] â\89« K2. ð\9d\95\93{I} V2 → 0 < d →
-                      â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [d - 1, e] â\89« K2 &
-                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\89« V2 &
-                                  L1 = K1. 𝕓{I} V1.
-/2/ qed-.
+lemma ltps_inv_tps12: â\88\80L1,K2,I,V2,d,e. L1 [d, e] â\96¶ K2. â\93\91{I} V2 → 0 < d →
+                      â\88\83â\88\83K1,V1. K1 [d - 1, e] â\96 K2 &
+                                  K2 â\8a¢ V1 [d - 1, e] â\96 V2 &
+                                  L1 = K1. {I} V1.
+/2 width=3/ qed-.
 
 (* Basic_1: removed theorems 27:
             csubst0_clear_O csubst0_ldrop_lt csubst0_ldrop_gt csubst0_ldrop_eq