]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2/ynat/ynat_plus.ma
more arithmetics for natural numbers with infinity ...
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / ground_2 / ynat / ynat_plus.ma
index f872f93e22224cbe2b1fb82e1b861c2adf5b5d5b..c3041b3a58a5178ea5ef98233b14c70850382e67 100644 (file)
@@ -88,6 +88,24 @@ qed.
 lemma yle_plus_dx1: ∀n,m. m ≤ m + n.
 // qed.
 
+lemma yle_plus_dx1_trans: ∀x,z. z ≤ x → ∀y. z ≤ x + y.
+/2 width=3 by yle_trans/ qed.
+
+lemma yle_plus_dx2_trans: ∀y,z. z ≤ y → ∀x. z ≤ x + y.
+/2 width=3 by yle_trans/ qed.
+
+lemma monotonic_yle_plus_dx: ∀x,y. x ≤ y → ∀z. x + z ≤ y + z.
+#x #y #Hxy * //
+#z elim z -z /3 width=1 by yle_succ/
+qed.
+
+lemma monotonic_yle_plus_sn: ∀x,y. x ≤ y → ∀z. z + x ≤ z + y.
+/2 width=1 by monotonic_yle_plus_dx/ qed.
+
+lemma monotonic_yle_plus: ∀x1,y1. x1 ≤ y1 → ∀x2,y2. x2 ≤ y2 →
+                          x1 + x2 ≤ y1 + y2.
+/3 width=3 by monotonic_yle_plus_dx, yle_trans/ qed.
+
 (* Forward lemmas on order **************************************************)
 
 lemma yle_fwd_plus_sn2: ∀x,y,z. x + y ≤ z → y ≤ z.
@@ -95,3 +113,79 @@ lemma yle_fwd_plus_sn2: ∀x,y,z. x + y ≤ z → y ≤ z.
 
 lemma yle_fwd_plus_sn1: ∀x,y,z. x + y ≤ z → x ≤ z.
 /2 width=3 by yle_trans/ qed-.
+
+lemma yle_inv_monotonic_plus_dx: ∀x,y:ynat.∀z:nat. x + z ≤ y + z → x ≤ y.
+#x #y #z elim z -z /3 width=1 by yle_inv_succ/
+qed-.
+
+lemma yle_inv_monotonic_plus_sn: ∀x,y:ynat.∀z:nat. z + x ≤ z + y → x ≤ y.
+/2 width=2 by yle_inv_monotonic_plus_dx/ qed-.
+
+lemma yle_fwd_plus_ge: ∀m1,m2:nat. m2 ≤ m1 → ∀n1,n2:ynat. m1 + n1 ≤ m2 + n2 → n1 ≤ n2.
+#m1 #m2 #Hm12 #n1 #n2 #H
+lapply (monotonic_yle_plus … Hm12 … H) -Hm12 -H
+/2 width=2 by yle_inv_monotonic_plus_sn/
+qed-.
+
+lemma yle_fwd_plus_ge_inj: ∀m1:nat. ∀m2,n1,n2:ynat. m2 ≤ m1 → m1 + n1 ≤ m2 + n2 → n1 ≤ n2.
+#m2 #m1 #n1 #n2 #H elim (yle_inv_inj2 … H) -H
+#x #H0 #H destruct /3 width=4 by yle_fwd_plus_ge, yle_inj/
+qed-.
+
+(* Forward lemmas on strict_order *******************************************)
+
+lemma ylt_inv_monotonic_plus_dx: ∀x,y,z. x + z < y + z → x < y.
+* [2: #y #z >yplus_comm #H elim (ylt_inv_Y1 … H) ]
+#x * // #y * [2: #H elim (ylt_inv_Y1 … H) ]
+/4 width=3 by ylt_inv_inj, ylt_inj, lt_plus_to_lt_l/
+qed-.
+
+(* Properties on strict order ***********************************************)
+
+lemma monotonic_ylt_plus_dx: ∀x,y. x < y → ∀z:nat. x + yinj z < y + yinj z.
+#x #y #Hxy #z elim z -z /3 width=1 by ylt_succ/
+qed.
+
+lemma monotonic_ylt_plus_sn: ∀x,y. x < y → ∀z:nat. yinj z + x < yinj z + y.
+/2 width=1 by monotonic_ylt_plus_dx/ qed.
+
+(* Properties on minus ******************************************************)
+
+lemma yplus_minus_inj: ∀m:ynat. ∀n:nat. m + n - n = m.
+#m #n elim n -n //
+#n #IHn >(yplus_succ2 m n) >(yminus_succ … n) //
+qed.
+
+lemma yplus_minus: ∀m,n. m + n - n ≤ m.
+#m * //
+qed.
+
+(* Forward lemmas on minus **************************************************)
+
+lemma yle_plus_to_minus_inj2: ∀x,z:ynat. ∀y:nat. x + y ≤ z → x ≤ z - y.
+/2 width=1 by monotonic_yle_minus_dx/ qed-.
+
+lemma yle_plus_to_minus_inj1: ∀x,z:ynat. ∀y:nat. y + x ≤ z → x ≤ z - y.
+/2 width=1 by yle_plus_to_minus_inj2/ qed-.
+
+lemma yplus_minus_assoc_inj: ∀x:nat. ∀y,z:ynat. x ≤ y → z + (y - x) = z + y - x.
+#x *
+[ #y * // #z >yminus_inj >yplus_inj >yplus_inj
+  /4 width=1 by yle_inv_inj, plus_minus, eq_f/
+| >yminus_Y_inj //
+]
+qed-.
+
+lemma yplus_minus_comm_inj: ∀y:nat. ∀x,z:ynat. y ≤ x → x + z - y = x - y + z.
+#y * // #x * //
+#z #Hxy >yplus_inj >yminus_inj <plus_minus
+/2 width=1 by yle_inv_inj/
+qed-.
+
+(* Inversion lemmas on minus ************************************************)
+
+lemma yle_inv_plus_inj2: ∀x,z:ynat. ∀y:nat. x + y ≤ z → x ≤ z - y ∧ y ≤ z.
+/3 width=3 by yle_plus_to_minus_inj2, yle_trans, conj/ qed-.
+
+lemma yle_inv_plus_inj1: ∀x,z:ynat. ∀y:nat. y + x ≤ z → x ≤ z - y ∧ y ≤ z.
+/2 width=1 by yle_inv_plus_inj2/ qed-.