]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2/ynat/ynat_lt.ma
ground_2 released and permanently renamed as ground
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / ground_2 / ynat / ynat_lt.ma
diff --git a/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2/ynat/ynat_lt.ma b/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2/ynat/ynat_lt.ma
deleted file mode 100644 (file)
index 5a1bb14..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,271 +0,0 @@
-(**************************************************************************)
-(*       ___                                                              *)
-(*      ||M||                                                             *)
-(*      ||A||       A project by Andrea Asperti                           *)
-(*      ||T||                                                             *)
-(*      ||I||       Developers:                                           *)
-(*      ||T||         The HELM team.                                      *)
-(*      ||A||         http://helm.cs.unibo.it                             *)
-(*      \   /                                                             *)
-(*       \ /        This file is distributed under the terms of the       *)
-(*        v         GNU General Public License Version 2                  *)
-(*                                                                        *)
-(**************************************************************************)
-
-include "ground_2/ynat/ynat_le.ma".
-
-(* NATURAL NUMBERS WITH INFINITY ********************************************)
-
-(* strict order relation *)
-inductive ylt: relation ynat ≝
-| ylt_inj: ∀m,n. m < n → ylt m n
-| ylt_Y  : ∀m:nat. ylt m (∞)
-.
-
-interpretation "ynat 'less than'" 'lt x y = (ylt x y).
-
-(* Basic forward lemmas *****************************************************)
-
-lemma ylt_fwd_gen: ∀x,y. x < y → ∃m. x = yinj m.
-#x #y * -x -y /2 width=2 by ex_intro/
-qed-.
-
-lemma ylt_fwd_lt_O1: ∀x,y:ynat. x < y → 0 < y.
-#x #y #H elim H -x -y /3 width=2 by ylt_inj, ltn_to_ltO/
-qed-.
-
-(* Basic inversion lemmas ***************************************************)
-
-fact ylt_inv_inj2_aux: ∀x,y. x < y → ∀n. y = yinj n →
-                       ∃∃m. m < n & x = yinj m.
-#x #y * -x -y
-[ #x #y #Hxy #n #Hy elim (le_inv_S1 … Hxy) -Hxy
-  #m #Hm #H destruct /3 width=3 by le_S_S, ex2_intro/
-| #x #n #Hy destruct
-]
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_inj2: ∀x,n. x < yinj n →
-                    ∃∃m. m < n & x = yinj m.
-/2 width=3 by ylt_inv_inj2_aux/ qed-.
-
-lemma ylt_inv_inj: ∀m,n. yinj m < yinj n → m < n.
-#m #n #H elim (ylt_inv_inj2 … H) -H
-#x #Hx #H destruct //
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_Y1: ∀n. ∞ < n → ⊥.
-#n #H elim (ylt_fwd_gen … H) -H
-#y #H destruct
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_Y2: ∀x:ynat. x < ∞ → ∃n. x = yinj n.
-* /2 width=2 by ex_intro/
-#H elim (ylt_inv_Y1 … H)
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_O1: ∀n:ynat. 0 < n → ↑↓n = n.
-* // #n #H lapply (ylt_inv_inj … H) -H normalize
-/3 width=1 by S_pred, eq_f/
-qed-.
-
-(* Inversion lemmas on successor ********************************************)
-
-fact ylt_inv_succ1_aux: ∀x,y:ynat. x < y → ∀m. x = ↑m → m < ↓y ∧ ↑↓y = y.
-#x #y * -x -y
-[ #x #y #Hxy #m #H elim (ysucc_inv_inj_sn … H) -H
-  #n #H1 #H2 destruct elim (le_inv_S1 … Hxy) -Hxy
-  #m #Hnm #H destruct /3 width=1 by ylt_inj, conj/
-| #x #y #H elim (ysucc_inv_inj_sn … H) -H
-  #m #H #_ destruct /2 width=1 by ylt_Y, conj/
-]
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_succ1: ∀m,y:ynat. ↑m < y → m < ↓y ∧ ↑↓y = y.
-/2 width=3 by ylt_inv_succ1_aux/ qed-.
-
-lemma ylt_inv_succ: ∀m,n. ↑m < ↑n → m < n.
-#m #n #H elim (ylt_inv_succ1 … H) -H //
-qed-.
-
-(* Forward lemmas on successor **********************************************)
-
-fact ylt_fwd_succ2_aux: ∀x,y. x < y → ∀n. y = ↑n → x ≤ n.
-#x #y * -x -y
-[ #x #y #Hxy #m #H elim (ysucc_inv_inj_sn … H) -H
-  #n #H1 #H2 destruct /3 width=1 by yle_inj, le_S_S_to_le/
-| #x #n #H lapply (ysucc_inv_Y_sn … H) -H //
-]
-qed-.
-
-lemma ylt_fwd_succ2: ∀m,n. m < ↑n → m ≤ n.
-/2 width=3 by ylt_fwd_succ2_aux/ qed-.
-
-(* inversion and forward lemmas on order ************************************)
-
-lemma ylt_fwd_le_succ1: ∀m,n. m < n → ↑m ≤ n.
-#m #n * -m -n /2 width=1 by yle_inj/
-qed-.
-
-lemma ylt_fwd_le_pred2: ∀x,y:ynat. x < y → x ≤ ↓y.
-#x #y #H elim H -x -y /3 width=1 by yle_inj, monotonic_pred/
-qed-.
-
-lemma ylt_fwd_le: ∀m:ynat. ∀n:ynat. m < n → m ≤ n.
-#m #n * -m -n /3 width=1 by lt_to_le, yle_inj/
-qed-.
-
-lemma ylt_yle_false: ∀m:ynat. ∀n:ynat. m < n → n ≤ m → ⊥.
-#m #n * -m -n
-[ #m #n #Hmn #H lapply (yle_inv_inj … H) -H
-  #H elim (lt_refl_false n) /2 width=3 by le_to_lt_to_lt/
-| #m #H lapply (yle_inv_Y1 … H) -H
-  #H destruct
-]
-qed-.
-
-lemma ylt_inv_le: ∀x,y. x < y → x < ∞ ∧ ↑x ≤ y.
-#x #y #H elim H -x -y /3 width=1 by yle_inj, conj/
-qed-.
-
-(* Basic properties *********************************************************)
-
-lemma ylt_O1: ∀x:ynat. ↑↓x = x → 0 < x.
-* // * /2 width=1 by ylt_inj/ normalize
-#H destruct
-qed.
-
-lemma yle_inv_succ_sn_lt (x:ynat) (y:ynat):
-      ↑x ≤ y → ∧∧ x ≤ ↓y & 0 < y.
-#x #y #H elim (yle_inv_succ1 … H) -H /3 width=2 by ylt_O1, conj/
-qed-.
-
-(* Properties on predecessor ************************************************)
-
-lemma ylt_pred: ∀m,n:ynat. m < n → 0 < m → ↓m < ↓n.
-#m #n * -m -n
-/4 width=1 by ylt_inv_inj, ylt_inj, monotonic_lt_pred/
-qed.
-
-(* Properties on successor **************************************************)
-
-lemma ylt_O_succ: ∀x:ynat. 0 < ↑x.
-* /2 width=1 by ylt_inj/
-qed.
-
-lemma ylt_succ: ∀m,n. m < n → ↑m < ↑n.
-#m #n #H elim H -m -n /3 width=1 by ylt_inj, le_S_S/
-qed.
-
-lemma ylt_succ_Y: ∀x. x < ∞ → ↑x < ∞.
-* /2 width=1 by/ qed.
-
-lemma yle_succ1_inj: ∀x. ∀y:ynat. ↑yinj x ≤ y → x < y.
-#x * /3 width=1 by yle_inv_inj, ylt_inj/
-qed.
-
-lemma ylt_succ2_refl: ∀x,y:ynat. x < y → x < ↑x.
-#x #y #H elim (ylt_fwd_gen … H) -y /2 width=1 by ylt_inj/
-qed.
-
-(* Properties on order ******************************************************)
-
-lemma yle_split_eq: ∀m,n:ynat. m ≤ n → m < n ∨ m = n.
-#m #n * -m -n
-[ #m #n #Hmn elim (le_to_or_lt_eq … Hmn) -Hmn
-  /3 width=1 by or_introl, ylt_inj/
-| * /2 width=1 by or_introl, ylt_Y/
-]
-qed-.
-
-lemma ylt_split: ∀m,n:ynat. m < n ∨ n ≤ m.
-#m #n elim (yle_split m n) /2 width=1 by or_intror/
-#H elim (yle_split_eq … H) -H /2 width=1 by or_introl, or_intror/
-qed-.
-
-lemma ylt_split_eq: ∀m,n:ynat. ∨∨ m < n | n = m | n < m.
-#m #n elim (ylt_split m n) /2 width=1 by or3_intro0/
-#H elim (yle_split_eq … H) -H /2 width=1 by or3_intro1, or3_intro2/
-qed-.
-
-lemma ylt_yle_trans: ∀x:ynat. ∀y:ynat. ∀z:ynat. y ≤ z → x < y → x < z.
-#x #y #z * -y -z
-[ #y #z #Hyz #H elim (ylt_inv_inj2 … H) -H
-  #m #Hm #H destruct /3 width=3 by ylt_inj, lt_to_le_to_lt/
-| #y * //
-]
-qed-.
-
-lemma yle_ylt_trans: ∀x:ynat. ∀y:ynat. ∀z:ynat. y < z → x ≤ y → x < z.
-#x #y #z * -y -z
-[ #y #z #Hyz #H elim (yle_inv_inj2 … H) -H
-  #m #Hm #H destruct /3 width=3 by ylt_inj, le_to_lt_to_lt/
-| #y #H elim (yle_inv_inj2 … H) -H //
-]
-qed-.
-
-lemma le_ylt_trans (x) (y) (z): x ≤ y → yinj y < z → yinj x < z.
-/3 width=3 by yle_ylt_trans, yle_inj/
-qed-.
-
-lemma yle_inv_succ1_lt: ∀x,y:ynat. ↑x ≤ y → 0 < y ∧ x ≤ ↓y.
-#x #y #H elim (yle_inv_succ1 … H) -H /3 width=1 by ylt_O1, conj/
-qed-.
-
-lemma yle_lt: ∀x,y. x < ∞ → ↑x ≤ y → x < y.
-#x * // #y #H elim (ylt_inv_Y2 … H) -H #n #H destruct
-/3 width=1 by ylt_inj, yle_inv_inj/
-qed-.
-
-(* Main properties **********************************************************)
-
-theorem ylt_trans: Transitive … ylt.
-#x #y * -x -y
-[ #x #y #Hxy * //
-  #z #H lapply (ylt_inv_inj … H) -H
-  /3 width=3 by transitive_lt, ylt_inj/ (**) (* full auto too slow *)
-| #x #z #H elim (ylt_yle_false … H) //
-]
-qed-.
-
-lemma lt_ylt_trans (x) (y) (z): x < y → yinj y < z → yinj x < z.
-/3 width=3 by ylt_trans, ylt_inj/
-qed-.
-
-(* Elimination principles ***************************************************)
-
-fact ynat_ind_lt_le_aux: ∀R:predicate ynat.
-                         (∀y. (∀x. x < y → R x) → R y) →
-                         ∀y:nat. ∀x. x ≤ y → R x.
-#R #IH #y elim y -y
-[ #x #H >(yle_inv_O2 … H) -x
-  @IH -IH #x #H elim (ylt_yle_false … H) -H //
-| /5 width=3 by ylt_yle_trans, ylt_fwd_succ2/
-]
-qed-.
-
-fact ynat_ind_lt_aux: ∀R:predicate ynat.
-                      (∀y. (∀x. x < y → R x) → R y) →
-                      ∀y:nat. R y.
-/4 width=2 by ynat_ind_lt_le_aux/ qed-.
-
-lemma ynat_ind_lt: ∀R:predicate ynat.
-                   (∀y. (∀x. x < y → R x) → R y) →
-                   ∀y. R y.
-#R #IH * /4 width=1 by ynat_ind_lt_aux/
-@IH #x #H elim (ylt_inv_Y2 … H) -H
-#n #H destruct /4 width=1 by ynat_ind_lt_aux/
-qed-.
-
-fact ynat_f_ind_aux: ∀A. ∀f:A→ynat. ∀R:predicate A.
-                     (∀x. (∀a. f a < x → R a) → ∀a. f a = x → R a) →
-                     ∀x,a. f a = x → R a.
-#A #f #R #IH #x @(ynat_ind_lt … x) -x
-/3 width=3 by/
-qed-.
-
-lemma ynat_f_ind: ∀A. ∀f:A→ynat. ∀R:predicate A.
-                  (∀x. (∀a. f a < x → R a) → ∀a. f a = x → R a) → ∀a. R a.
-#A #f #R #IH #a
-@(ynat_f_ind_aux … IH) -IH [2: // | skip ]
-qed-.