]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/ground/arith/arith_etc.txt
milestone update in ground, partial commit
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / ground / arith / arith_etc.txt
diff --git a/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground/arith/arith_etc.txt b/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground/arith/arith_etc.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..331e5a9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,71 @@
+(* Equalities ***************************************************************)
+
+(*** plus_minus_plus_plus_l *) (**)
+lemma plus_minus_plus_plus_l: ∀z,x,y,h. z + (x + h) - (y + h) = z + x - y.
+#H1 #H2 #H3 #H4
+<nplus_assoc <nminus_plus_dx_bi // qed-.
+
+fact plus_minus_minus_be_aux: ∀i,x,y,z. y ≤ z → z ≤ x → i = z - y → x - z + i = x - y.
+/2 width=1 by plus_minus_minus_be/ qed-.
+
+(* Properties ***************************************************************)
+
+(*** lt_plus_Sn_r *) (**)
+lemma lt_plus_Sn_r: ∀a,x,n. a < a + x + ↑n.
+/2 width=1/ qed-.
+
+(* Inversion & forward lemmas ***********************************************)
+
+lemma le_plus_xySz_x_false: ∀y,z,x. x + y + S z ≤ x → ⊥.
+#y #z #x elim x -x /3 width=1 by le_S_S_to_le/
+#H elim (le_plus_xSy_O_false … H)
+qed-.
+
+lemma plus_xySz_x_false: ∀z,x,y. x + y + S z = x → ⊥.
+/2 width=4 by le_plus_xySz_x_false/ qed-.
+
+lemma nat_elim_le_sn (Q:relation …):
+      (∀m1,m2. (∀m. m < m2-m1 → Q (m2-m) m2) → m1 ≤ m2 → Q m1 m2) →
+      ∀n1,n2. n1 ≤ n2 → Q n1 n2.
+#Q #IH #n1 #n2 #Hn
+<(minus_minus_m_m … Hn) -Hn
+lapply (minus_le n2 n1)
+let d ≝ (n2-n1)
+@(nat_elim1 … d) -d -n1 #d
+@pull_2 #Hd
+<(minus_minus_m_m … Hd) in ⊢ (%→?); -Hd
+let n1 ≝ (n2-d) #IHd
+@IH -IH [| // ] #m #Hn
+/4 width=3 by lt_to_le, lt_to_le_to_lt/
+qed-.
+
+(* Decidability of predicates ***********************************************)
+
+lemma dec_lt (R:predicate nat):
+      (∀n. Decidable … (R n)) →
+      ∀n. Decidable … (∃∃m. m < n & R m).
+#R #HR #n elim n -n [| #n * ]
+[ @or_intror * /2 width=2 by lt_zero_false/
+| * /4 width=3 by lt_S, or_introl, ex2_intro/
+| #H0 elim (HR n) -HR
+  [ /3 width=3 by or_introl, ex2_intro/
+  | #Hn @or_intror * #m #Hmn #Hm
+    elim (le_to_or_lt_eq … Hmn) -Hmn #H destruct [ -Hn | -H0 ]
+    /4 width=3 by lt_S_S_to_lt, ex2_intro/
+  ]
+]
+qed-.
+
+lemma dec_min (R:predicate nat):
+      (∀n. Decidable … (R n)) → ∀n. R n →
+      ∃∃m. m ≤ n & R m & (∀p. p < m → R p → ⊥).
+#R #HR #n
+@(nat_elim1 n) -n #n #IH #Hn
+elim (dec_lt … HR n) -HR [ -Hn | -IH ]
+[ * #p #Hpn #Hp
+  elim (IH … Hpn Hp) -IH -Hp #m #Hmp #Hm #HNm
+  @(ex3_intro … Hm HNm) -HNm
+  /3 width=3 by lt_to_le, le_to_lt_to_lt/
+| /4 width=4 by ex3_intro, ex2_intro/
+]
+qed-.