]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2A/ynat/ynat_le.ma
update in lambdadelta
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / ground_2A / ynat / ynat_le.ma
diff --git a/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2A/ynat/ynat_le.ma b/matita/matita/contribs/lambdadelta/ground_2A/ynat/ynat_le.ma
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4a8e89e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,136 @@
+(**************************************************************************)
+(*       ___                                                              *)
+(*      ||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_2A/ynat/ynat_succ.ma".
+
+(* NATURAL NUMBERS WITH INFINITY ********************************************)
+
+(* order relation *)
+inductive yle: relation ynat ≝
+| yle_inj: ∀m,n. m ≤ n → yle m n
+| yle_Y  : ∀m. yle m (∞)
+.
+
+interpretation "ynat 'less or equal to'" 'leq x y = (yle x y).
+
+(* Basic inversion lemmas ***************************************************)
+
+fact yle_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 destruct /2 width=3 by ex2_intro/
+| #x #n #Hy destruct
+]
+qed-.
+
+lemma yle_inv_inj2: ∀x,n. x ≤ yinj n → ∃∃m. m ≤ n & x = yinj m.
+/2 width=3 by yle_inv_inj2_aux/ qed-.
+
+lemma yle_inv_inj: ∀m,n. yinj m ≤ yinj n → m ≤ n.
+#m #n #H elim (yle_inv_inj2 … H) -H
+#x #Hxn #H destruct //
+qed-.
+
+fact yle_inv_O2_aux: ∀m:ynat. ∀x:ynat. m ≤ x → x = 0 → m = 0.
+#m #x * -m -x
+[ #m #n #Hmn #H destruct /3 width=1 by le_n_O_to_eq, eq_f/
+| #m #H destruct
+] 
+qed-.
+
+lemma yle_inv_O2: ∀m:ynat. m ≤ 0 → m = 0.
+/2 width =3 by yle_inv_O2_aux/ qed-.
+
+fact yle_inv_Y1_aux: ∀x,n. x ≤ n → x = ∞ → n = ∞.
+#x #n * -x -n //
+#x #n #_ #H destruct
+qed-.
+
+lemma yle_inv_Y1: ∀n. ∞ ≤ n → n = ∞.
+/2 width=3 by yle_inv_Y1_aux/ qed-.
+
+(* Inversion lemmas on successor ********************************************)
+
+fact yle_inv_succ1_aux: ∀x,y. 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 yle_inj, conj/
+| #x #y #H destruct /2 width=1 by yle_Y, conj/
+]
+qed-.
+
+lemma yle_inv_succ1: ∀m,y. ⫯m ≤ y → m ≤ ⫰y ∧ ⫯⫰y = y.
+/2 width=3 by yle_inv_succ1_aux/ qed-.
+
+lemma yle_inv_succ: ∀m,n. ⫯m ≤ ⫯n → m ≤ n.
+#m #n #H elim (yle_inv_succ1 … H) -H //
+qed-.
+
+(* Basic properties *********************************************************)
+
+lemma le_O1: ∀n:ynat. 0 ≤ n.
+* /2 width=1 by yle_inj/
+qed.
+
+lemma yle_refl: reflexive … yle.
+* /2 width=1 by le_n, yle_inj/
+qed.
+
+lemma yle_split: ∀x,y:ynat. x ≤ y ∨ y ≤ x.
+* /2 width=1 by or_intror/
+#x * /2 width=1 by or_introl/
+#y elim (le_or_ge x y) /3 width=1 by yle_inj, or_introl, or_intror/
+qed-.
+
+(* Properties on predecessor ************************************************)
+
+lemma yle_pred_sn: ∀m,n. m ≤ n → ⫰m ≤ n.
+#m #n * -m -n /3 width=3 by transitive_le, yle_inj/
+qed.
+
+lemma yle_refl_pred_sn: ∀x. ⫰x ≤ x.
+/2 width=1 by yle_refl, yle_pred_sn/ qed.
+
+lemma yle_pred: ∀m,n. m ≤ n → ⫰m ≤ ⫰n.
+#m #n * -m -n /3 width=1 by yle_inj, monotonic_pred/
+qed.
+
+(* Properties on successor **************************************************)
+
+lemma yle_succ: ∀m,n. m ≤ n → ⫯m ≤ ⫯n.
+#m #n * -m -n /3 width=1 by yle_inj, le_S_S/
+qed.
+
+lemma yle_succ_dx: ∀m,n. m ≤ n → m ≤ ⫯n.
+#m #n * -m -n /3 width=1 by le_S, yle_inj/
+qed.
+
+lemma yle_refl_S_dx: ∀x. x ≤ ⫯x.
+/2 width=1 by yle_succ_dx/ qed.
+
+lemma yle_refl_SP_dx: ∀x. x ≤ ⫯⫰x.
+* // * //
+qed. 
+
+(* Main properties **********************************************************)
+
+theorem yle_trans: Transitive … yle.
+#x #y * -x -y
+[ #x #y #Hxy * //
+  #z #H lapply (yle_inv_inj … H) -H
+  /3 width=3 by transitive_le, yle_inj/ (**) (* full auto too slow *)
+| #x #z #H lapply (yle_inv_Y1 … H) //
+]
+qed-.