]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/commitdiff
We begin to play the real game: we have defined real numbers and
authorEnrico Zoli <??>
Tue, 31 Oct 2006 18:23:36 +0000 (18:23 +0000)
committerEnrico Zoli <??>
Tue, 31 Oct 2006 18:23:36 +0000 (18:23 +0000)
constructive connectives (only the disjunction for now) and we are
trying to define the max between two real numbers as the limit of a
particular cauchy sequence. Cool.

helm/software/matita/dama/constructive_connectives.ma [new file with mode: 0644]
helm/software/matita/dama/groups.ma
helm/software/matita/dama/integration_algebras.ma
helm/software/matita/dama/ordered_fields_ch0.ma
helm/software/matita/dama/reals.ma

diff --git a/helm/software/matita/dama/constructive_connectives.ma b/helm/software/matita/dama/constructive_connectives.ma
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2593579
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,23 @@
+(**************************************************************************)
+(*       ___                                                              *)
+(*      ||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                  *)
+(*                                                                        *)
+(**************************************************************************)
+
+set "baseuri" "cic:/matita/constructive_connectives/".
+
+inductive or (A,B:Type) : Type \def
+   Left : A → or A B
+ | Right : B → or A B.
+
+interpretation "classical or" 'or x y =
+  (cic:/matita/constructive_connectives/or.ind#xpointer(1/1) x y).
+
index 8353ea67649b26c14f837451568fd11f47e581f5..6d832c208272231be0be1276410fddf5e67c4c88 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@ set "baseuri" "cic:/matita/groups/".
 include "higher_order_defs/functions.ma".
 include "nat/nat.ma".
 include "nat/orders.ma".
+include "constructive_connectives.ma".
 
 definition left_neutral \def λC,op.λe:C. ∀x:C. op e x = x.
 
index b2fb189e9dbd35196e6c7ac7370bab0246ccca47..2a2aae51dbcde98f5c4b773f941865fbb6554e6e 100644 (file)
@@ -137,20 +137,6 @@ record f_algebra (K:ordered_field_ch0) : Type \def
 (* to be proved; see footnote 2 in the paper by Spitters *)
 axiom symmetric_a_mult: ∀K.∀A:f_algebra K. symmetric ? (a_mult ? ? A).
 
-
-definition tends_to : ∀F:ordered_field_ch0.∀f:nat→F.∀l:F.Prop.
- alias symbol "leq" = "Ordered field le".
- alias id "le" = "cic:/matita/nat/orders/le.ind#xpointer(1/1)".
- apply
-  (λF:ordered_field_ch0.λf:nat → F.λl:F.
-    ∀n:nat.∃m:nat.∀j:nat. le m j →
-     l - (inv F (sum_field F (S n)) ?) ≤ f j ∧
-     f j ≤ l + (inv F (sum_field F (S n)) ?));
- apply not_eq_sum_field_zero;
- unfold;
- auto new.
-qed.
-
 record is_integral (K) (A:f_algebra K) (I:Type_OF_f_algebra ? A→K) : Prop
 \def
  { i_positive: ∀f:Type_OF_f_algebra ? A. le ? (lattice_OF_f_algebra ? A) 0 f → of_le K 0 (I f);
index d95108eb327faa8d6d382b3a4ed5be5971e48750..f796ebb1ddcc3aef64b8b906b98d7e4ce35689f6 100644 (file)
@@ -16,8 +16,14 @@ set "baseuri" "cic:/matita/ordered_fields_ch0/".
 
 include "fields.ma".
 
-record is_ordered_field_ch0 (F:field) (le:F→F→Prop) : Prop \def
- { of_mult_compat: ∀a,b. le 0 a → le 0 b → le 0 (a*b);
+record is_total_order_relation (C:Type) (le:C→C→Prop) : Type \def
+ { to_cotransitive: ∀x,y,z:C. le x y → le x z ∨ le z y;
+   to_antisimmetry: ∀x,y:C. le x y → le y x → x=y
+ }.
+
+record is_ordered_field_ch0 (F:field) (le:F→F→Prop) : Type \def
+ { of_total_order_relation:> is_total_order_relation ? le;
+   of_mult_compat: ∀a,b. le 0 a → le 0 b → le 0 (a*b);
    of_plus_compat: ∀a,b,c. le a b → le (a+c) (b+c);
    of_weak_tricotomy : ∀a,b. a≠b → le a b ∨ le b a;
    (* 0 characteristics *)
@@ -68,7 +74,50 @@ lemma not_eq_x_zero_to_lt_zero_mult_x_x:
     generalize in match (of_mult_compat ? ? ? ? ? ? ? ?  F ? ? H2 H2); intro;
 *)  
 
+axiom lt_zero_to_lt_inv_zero:
+ ∀F:ordered_field_ch0.∀x:F.∀p:x≠0. 0 < x → 0 < inv ? x p.
 (* The ordering is not necessary. *)
 axiom not_eq_sum_field_zero: ∀F:ordered_field_ch0.∀n. O<n → sum_field F n ≠ 0.
+axiom le_zero_sum_field: ∀F:ordered_field_ch0.∀n. O<n → 0 < sum_field F n.
 
+axiom lt_zero_to_le_inv_zero:
+ ∀F:ordered_field_ch0.∀n:nat.∀p:sum_field F n ≠ 0. 0 ≤ inv ? (sum_field F n) p.
+
+definition tends_to : ∀F:ordered_field_ch0.∀f:nat→F.∀l:F.Prop.
+ alias symbol "leq" = "Ordered field le".
+ alias id "le" = "cic:/matita/nat/orders/le.ind#xpointer(1/1)".
+ apply
+  (λF:ordered_field_ch0.λf:nat → F.λl:F.
+    ∀n:nat.∃m:nat.∀j:nat. le m j →
+     l - (inv F (sum_field F (S n)) ?) ≤ f j ∧
+     f j ≤ l + (inv F (sum_field F (S n)) ?));
+ apply not_eq_sum_field_zero;
+ unfold;
+ auto new.
+qed.
+
+(*
+definition is_cauchy_seq ≝
+ λF:ordered_field_ch0.λf:nat→F.
+  ∀eps:F. 0 < eps →
+   ∃n:nat.∀M. n ≤ M →
+    -eps ≤ f M - f n ∧ f M - f n ≤ eps.
+*)
+
+definition is_cauchy_seq : ∀F:ordered_field_ch0.∀f:nat→F.Prop.
+ apply
+  (λF:ordered_field_ch0.λf:nat→F.
+    ∀m:nat.
+     ∃n:nat.∀N. n ≤ N →
+      -(inv ? (sum_field F (S m)) ?) ≤ f N - f n ∧
+      f N - f n ≤ inv ? (sum_field F (S m)) ?);
+ apply not_eq_sum_field_zero;
+ unfold;
+ auto.
+qed.
 
+definition is_complete ≝
+ λF:ordered_field_ch0.
+  ∀f:nat→F. is_cauchy_seq ? f →
+   ∃l:F. tends_to ? f l.
\ No newline at end of file
index 72a39b4bda5e82ff02c21bbba0019425391f572c..5566ece4327f802144990b519ca05544ea7deb18 100644 (file)
@@ -16,4 +16,78 @@ set "baseuri" "cic:/matita/reals/".
 
 include "ordered_fields_ch0.ma".
 
+record is_real (F:ordered_field_ch0) : Prop
+≝
+ { r_archimedean: ∀x:F. ∃n:nat. x ≤ (sum_field F n);
+   r_complete: is_complete F  
+ }.
 
+record real: Type \def
+ { r_ordered_field_ch0:> ordered_field_ch0;
+   r_real_properties: is_real r_ordered_field_ch0
+ }.
+
+(* serve l'esistenziale in CProp!
+definition lim: ∀R:real.∀f:nat→R.is_cauchy_seq R f → R.
+ intros;
+ elim H;
+qed.
+*)
+
+definition max_seq: ∀R:real.∀x,y:R. nat → R.
+ intros (R x y);
+ elim (to_cotransitive R (of_le R) R 0 (inv ? (sum_field R (S n)) ?) (x-y));
+  [ apply x
+  | apply not_eq_sum_field_zero ;
+    unfold;
+    auto new
+  | apply y
+  | apply lt_zero_to_le_inv_zero 
+  ].
+qed.
+
+theorem cauchy_max_seq: ∀R:real.∀x,y. is_cauchy_seq ? (max_seq R x y).
+ intros;
+ unfold;
+ intros;
+ apply (ex_intro ? ? m);
+ intros;
+ split;
+  [ 
+  | unfold max_seq;
+    elim (to_cotransitive R (of_le R) R 0
+(inv R (sum_field R (S N))
+ (not_eq_sum_field_zero R (S N) (le_S_S O N (le_O_n N)))) (x-y)
+(lt_zero_to_le_inv_zero R (S N)
+ (not_eq_sum_field_zero R (S N) (le_S_S O N (le_O_n N)))));
+     [ simplify;
+       elim (to_cotransitive R (of_le R) R 0
+(inv R (1+sum R (plus R) 0 1 m)
+ (not_eq_sum_field_zero R (S m) (le_S_S O m (le_O_n m)))) (x-y)
+(lt_zero_to_le_inv_zero R (S m)
+ (not_eq_sum_field_zero R (S m) (le_S_S O m (le_O_n m)))));
+       [ simplify;
+         rewrite > (plus_comm ? x (-x));
+         rewrite > opp_inverse;
+         apply lt_zero_to_le_inv_zero
+       | simplify;
+         assumption
+       ]
+     | elim (to_cotransitive R (of_le R) R 0
+(inv R (1+sum R (plus R) 0 1 m)
+ (not_eq_sum_field_zero R (S m) (le_S_S O m (le_O_n m)))) (x-y)
+(lt_zero_to_le_inv_zero R (S m)
+ (not_eq_sum_field_zero R (S m) (le_S_S O m (le_O_n m)))));
+        [ simplify;
+          generalize in match (le_zero_x_to_le_opp_x_zero R ? t1);
+          intro;
+          (* finire *)
+        |simplify;
+         rewrite > (plus_comm ? y (-y));
+         rewrite > opp_inverse;
+         apply lt_zero_to_le_inv_zero
+        ]
+     ]
+  ].
\ No newline at end of file