]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/commitdiff
restructuring
authorAndrea Asperti <andrea.asperti@unibo.it>
Mon, 17 Dec 2012 11:08:59 +0000 (11:08 +0000)
committerAndrea Asperti <andrea.asperti@unibo.it>
Mon, 17 Dec 2012 11:08:59 +0000 (11:08 +0000)
matita/matita/lib/arithmetics/big_pi.ma
matita/matita/lib/arithmetics/bigops.ma
matita/matita/lib/arithmetics/binomial.ma
matita/matita/lib/arithmetics/sigma_pi.ma

index 0c818e6de1eea0d1b40f3297eedf617ae9bd5f87..3dc9cb31d9eff144d851bb27a34290cc769a7fcc 100644 (file)
 include "arithmetics/primes.ma".
 include "arithmetics/bigops.ma".
 
+(* Sigma e Pi *)
+
+notation "∑_{ ident i < n | p } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}. $p) (λ${ident i}. $f)}.
+
+notation "∑_{ ident i < n } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}.true) (λ${ident i}. $f)}.
+
+notation "∑_{ ident j ∈ [a,b[ } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop ($b-$a) plus 0 (λ${ident j}.((λ${ident j}.true) (${ident j}+$a)))
+  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
+  
+notation "∑_{ ident j ∈ [a,b[ | p } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop ($b-$a) plus 0 (λ${ident j}.((λ${ident j}.$p) (${ident j}+$a)))
+  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
+notation "∏_{ ident i < n | p} f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop $n times 1 (λ${ident i}.$p) (λ${ident i}. $f)}.
+notation "∏_{ ident i < n } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop $n times 1 (λ${ident i}.true) (λ${ident i}. $f)}.
+
+notation "∏_{ ident j ∈ [a,b[ } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop ($b-$a) times 1 (λ${ident j}.((λ${ident j}.true) (${ident j}+$a)))
+  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
+  
+notation "∏_{ ident j ∈ [a,b[ | p } f"
+  with precedence 80
+for @{'bigop ($b-$a) times 1 (λ${ident j}.((λ${ident j}.$p) (${ident j}+$a)))
+  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
+
+(* instances of associative and commutative operations *)
+
+definition plusA ≝ mk_Aop nat 0 plus (λa.refl ? a) (λn.sym_eq ??? (plus_n_O n)) 
+   (λa,b,c.sym_eq ??? (associative_plus a b c)).
+   
+definition plusAC ≝ mk_ACop nat 0 plusA commutative_plus.
+
+definition timesA ≝ mk_Aop nat 1 times 
+   (λa.sym_eq ??? (plus_n_O a)) (λn.sym_eq ??? (times_n_1 n)) 
+   (λa,b,c.sym_eq ??? (associative_times a b c)).
+   
+definition timesAC ≝ mk_ACop nat 1 timesA commutative_times.
+
+definition natD ≝ mk_Dop nat 0 plusAC times (λn.(sym_eq ??? (times_n_O n))) 
+   distributive_times_plus.
+   
+(********************************************************)
+
 theorem sigma_const: ∀n:nat. ∑_{i<n} 1 = n.
 #n elim n // #n1 >bigop_Strue //
 qed.
@@ -61,349 +117,3 @@ theorem exp_pi: ∀n,m,p,f.
   |#m1 #Hind >times_pi >Hind %
   ]
 qed.
-
-(*
-theorem true_to_pi_p_Sn: ∀n,p,g.
-  p n = true \to pi_p (S n) p g = (g n)*(pi_p n p g).
-intros.
-unfold pi_p.
-apply true_to_iter_p_gen_Sn.
-assumption.
-qed.
-   
-theorem false_to_pi_p_Sn: 
-\forall n:nat. \forall p:nat \to bool. \forall g:nat \to nat.
-p n = false \to pi_p (S n) p g = pi_p n p g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply false_to_iter_p_gen_Sn.
-assumption.
-qed.  
-
-theorem eq_pi_p: \forall p1,p2:nat \to bool.
-\forall g1,g2: nat \to nat.\forall n.
-(\forall x.  x < n \to p1 x = p2 x) \to
-(\forall x.  x < n \to g1 x = g2 x) \to
-pi_p n p1 g1 = pi_p n p2 g2.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply eq_iter_p_gen;
-assumption.
-qed.
-
-theorem eq_pi_p1: \forall p1,p2:nat \to bool.
-\forall g1,g2: nat \to nat.\forall n.
-(\forall x.  x < n \to p1 x = p2 x) \to
-(\forall x.  x < n \to p1 x = true \to g1 x = g2 x) \to
-pi_p n p1 g1 = pi_p n p2 g2.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply eq_iter_p_gen1;
-assumption.
-qed.
-
-theorem pi_p_false: 
-\forall g: nat \to nat.\forall n.pi_p n (\lambda x.false) g = S O.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply iter_p_gen_false.
-qed.
-
-theorem pi_p_times: \forall n,k:nat.\forall p:nat \to bool.
-\forall g: nat \to nat.
-pi_p (k+n) p g 
-= pi_p k (\lambda x.p (x+n)) (\lambda x.g (x+n)) * pi_p n p g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen_plusA nat n k p g (S O) times)
-[ apply sym_times.
-| intros.
-  apply sym_eq.
-  apply times_n_SO
-| apply associative_times
-]
-qed.
-
-theorem false_to_eq_pi_p: \forall n,m:nat.n \le m \to
-\forall p:nat \to bool.
-\forall g: nat \to nat. (\forall i:nat. n \le i \to i < m \to
-p i = false) \to pi_p m p g = pi_p n p g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (false_to_eq_iter_p_gen);
-assumption.
-qed.
-
-theorem or_false_eq_SO_to_eq_pi_p: 
-\forall n,m:nat.\forall p:nat \to bool.
-\forall g: nat \to nat.
-n \le m \to (\forall i:nat. n \le i \to i < m \to p i = false \lor g i = S O)
-\to pi_p m p g = pi_p n p g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply or_false_eq_baseA_to_eq_iter_p_gen
-  [intros.simplify.rewrite < plus_n_O.reflexivity
-  |assumption
-  |assumption
-  ]
-qed.
-
-theorem pi_p2 : 
-\forall n,m:nat.
-\forall p1,p2:nat \to bool.
-\forall g: nat \to nat \to nat.
-pi_p (n*m) 
-  (\lambda x.andb (p1 (div x m)) (p2 (mod x m))) 
-  (\lambda x.g (div x m) (mod x m)) =
-pi_p n p1 
-  (\lambda x.pi_p m p2 (g x)).
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen2 n m p1 p2 nat g (S O) times)
-[ apply sym_times
-| apply associative_times
-| intros.
-  apply sym_eq.
-  apply times_n_SO
-]
-qed.
-
-theorem pi_p2' : 
-\forall n,m:nat.
-\forall p1:nat \to bool.
-\forall p2:nat \to nat \to bool.
-\forall g: nat \to nat \to nat.
-pi_p (n*m) 
-  (\lambda x.andb (p1 (div x m)) (p2 (div x m) (mod x  m))) 
-  (\lambda x.g (div x m) (mod x m)) =
-pi_p n p1 
-  (\lambda x.pi_p m (p2 x) (g x)).
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen2' n m p1 p2 nat g (S O) times)
-[ apply sym_times
-| apply associative_times
-| intros.
-  apply sym_eq.
-  apply times_n_SO
-]
-qed.
-
-lemma pi_p_gi: \forall g: nat \to nat.
-\forall n,i.\forall p:nat \to bool.i < n \to p i = true \to 
-pi_p n p g = g i * pi_p n (\lambda x. andb (p x) (notb (eqb x i))) g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen_gi)
-[ apply sym_times
-| apply associative_times
-| intros.
-  apply sym_eq.
-  apply times_n_SO
-| assumption
-| assumption
-]
-qed.
-
-theorem eq_pi_p_gh: 
-\forall g,h,h1: nat \to nat.\forall n,n1.
-\forall p1,p2:nat \to bool.
-(\forall i. i < n \to p1 i = true \to p2 (h i) = true) \to
-(\forall i. i < n \to p1 i = true \to h1 (h i) = i) \to 
-(\forall i. i < n \to p1 i = true \to h i < n1) \to 
-(\forall j. j < n1 \to p2 j = true \to p1 (h1 j) = true) \to
-(\forall j. j < n1 \to p2 j = true \to h (h1 j) = j) \to 
-(\forall j. j < n1 \to p2 j = true \to h1 j < n) \to 
-pi_p n p1 (\lambda x.g(h x)) = pi_p n1 p2 g.
-intros.
-unfold pi_p.
-apply (eq_iter_p_gen_gh nat (S O) times ? ? ? g h h1 n n1 p1 p2)
-[ apply sym_times
-| apply associative_times
-| intros.
-  apply sym_eq.
-  apply times_n_SO
-| assumption
-| assumption
-| assumption
-| assumption
-| assumption
-| assumption
-]
-qed.
-     
-theorem exp_sigma_p: \forall n,a,p. 
-pi_p n p (\lambda x.a) = (exp a (sigma_p n p (\lambda x.S O))).
-intros.
-elim n
-  [reflexivity
-  |apply (bool_elim ? (p n1))
-    [intro.
-     rewrite > true_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > true_to_sigma_p_Sn
-        [simplify.
-         rewrite > H.
-         reflexivity.
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |intro.
-     rewrite > false_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > false_to_sigma_p_Sn
-        [simplify.assumption
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    ]
-  ]
-qed.
-
-theorem exp_sigma_p1: \forall n,a,p,f. 
-pi_p n p (\lambda x.(exp a (f x))) = (exp a (sigma_p n p f)).
-intros.
-elim n
-  [reflexivity
-  |apply (bool_elim ? (p n1))
-    [intro.
-     rewrite > true_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > true_to_sigma_p_Sn
-        [simplify.
-         rewrite > H.
-         rewrite > exp_plus_times.
-         reflexivity.
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |intro.
-     rewrite > false_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > false_to_sigma_p_Sn
-        [simplify.assumption
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    ]
-  ]
-qed.
-
-theorem times_pi_p: \forall n,p,f,g. 
-pi_p n p (\lambda x.f x*g x) = pi_p n p f * pi_p n p  g. 
-intros.
-elim n
-  [simplify.reflexivity
-  |apply (bool_elim ? (p n1))
-    [intro.
-     rewrite > true_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > true_to_pi_p_Sn
-        [rewrite > true_to_pi_p_Sn
-          [rewrite > H.autobatch
-          |assumption
-          ]
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |intro.
-     rewrite > false_to_pi_p_Sn
-      [rewrite > false_to_pi_p_Sn
-        [rewrite > false_to_pi_p_Sn;assumption
-        |assumption
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    ]
-  ]
-qed.
-
-
-theorem exp_times_pi_p: \forall n,m,k,p,f. 
-pi_p n p (\lambda x.exp k (m*(f x))) = 
-exp (pi_p n p (\lambda x.exp k (f x))) m.
-intros.
-apply (trans_eq ? ? (pi_p n p (\lambda x.(exp (exp k (f x)) m))))
-  [apply eq_pi_p;intros
-    [reflexivity
-    |apply sym_eq.rewrite > sym_times.
-     apply exp_exp_times
-    ]
-  |apply exp_pi_p
-  ]
-qed.
-
-
-theorem pi_p_knm:
-\forall g: nat \to nat.
-\forall h2:nat \to nat \to nat.
-\forall h11,h12:nat \to nat. 
-\forall k,n,m.
-\forall p1,p21:nat \to bool.
-\forall p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x. x < k \to p1 x = true \to 
-p21 (h11 x) = true ∧ p22 (h11 x) (h12 x) = true
-\land h2 (h11 x) (h12 x) = x 
-\land (h11 x) < n \land (h12 x) < m) \to
-(\forall i,j. i < n \to j < m \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p1 (h2 i j) = true \land 
-h11 (h2 i j) = i \land h12 (h2 i j) = j
-\land h2 i j < k) →
-(*
-Pi z < k | p1 z. g z = 
-Pi x < n | p21 x. Pi y < m | p22 x y.g (h2 x y).
-*)
-pi_p k p1 g =
-pi_p n p21 (\lambda x:nat.pi_p m (p22 x) (\lambda y. g (h2 x y))).
-intros.
-unfold pi_p.unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen_knm nat (S O) times sym_times assoc_times ? ? ? h11 h12)
-  [intros.apply sym_eq.apply times_n_SO.
-  |assumption
-  |assumption
-  ]
-qed.
-
-theorem pi_p_pi_p: 
-\forall g: nat \to nat \to nat.
-\forall h11,h12,h21,h22: nat \to nat \to nat. 
-\forall n1,m1,n2,m2.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall i,j. i < n2 \to j < m2 \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p11 (h11 i j) = true \land p12 (h11 i j) (h12 i j) = true
-\land h21 (h11 i j) (h12 i j) = i \land h22 (h11 i j) (h12 i j) = j
-\land h11 i j < n1 \land h12 i j < m1) \to
-(\forall i,j. i < n1 \to j < m1 \to p11 i = true \to p12 i j = true \to 
-p21 (h21 i j) = true \land p22 (h21 i j) (h22 i j) = true
-\land h11 (h21 i j) (h22 i j) = i \land h12 (h21 i j) (h22 i j) = j
-\land (h21 i j) < n2 \land (h22 i j) < m2) \to
-pi_p n1 p11 
-     (\lambda x:nat .pi_p m1 (p12 x) (\lambda y. g x y)) =
-pi_p n2 p21 
-    (\lambda x:nat .pi_p m2 (p22 x)  (\lambda y. g (h11 x y) (h12 x y))).
-intros.
-unfold pi_p.unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen_2_eq ? ? ? sym_times assoc_times ? ? ? ? h21 h22)
-  [intros.apply sym_eq.apply times_n_SO.
-  |assumption
-  |assumption
-  ]
-qed.
-
-theorem pi_p_pi_p1: 
-\forall g: nat \to nat \to nat.
-\forall n,m.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x,y. x < n \to y < m \to 
- (p11 x \land p12 x y) = (p21 y \land p22 y x)) \to
-pi_p n p11 (\lambda x:nat.pi_p m (p12 x) (\lambda y. g x y)) =
-pi_p m p21 (\lambda y:nat.pi_p n (p22 y) (\lambda x. g x y)).
-intros.
-unfold pi_p.unfold pi_p.
-apply (iter_p_gen_iter_p_gen ? ? ? sym_times assoc_times)
-  [intros.apply sym_eq.apply times_n_SO.
-  |assumption
-  ]
-qed. *)
\ No newline at end of file
index 88b7fdb7a1325f4d5cbd515442b20d753870a38b..50bf2443a142f4d6e8923f1e85a87fbf9d8b415d 100644 (file)
@@ -399,710 +399,3 @@ theorem bigop_distr: ∀n,p,B,nil.∀R:Dop B nil.∀f,a.
   |>bigop_Sfalse // >bigop_Sfalse //
   ]
 qed.
-
-(* Sigma e Pi *)
-
-notation "∑_{ ident i < n | p } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}. $p) (λ${ident i}. $f)}.
-
-notation "∑_{ ident i < n } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}.true) (λ${ident i}. $f)}.
-
-notation "∑_{ ident j ∈ [a,b[ } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop ($b-$a) plus 0 (λ${ident j}.((λ${ident j}.true) (${ident j}+$a)))
-  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
-  
-notation "∑_{ ident j ∈ [a,b[ | p } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop ($b-$a) plus 0 (λ${ident j}.((λ${ident j}.$p) (${ident j}+$a)))
-  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
-notation "∏_{ ident i < n | p} f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop $n times 1 (λ${ident i}.$p) (λ${ident i}. $f)}.
-notation "∏_{ ident i < n } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop $n times 1 (λ${ident i}.true) (λ${ident i}. $f)}.
-
-notation "∏_{ ident j ∈ [a,b[ } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop ($b-$a) times 1 (λ${ident j}.((λ${ident j}.true) (${ident j}+$a)))
-  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
-  
-notation "∏_{ ident j ∈ [a,b[ | p } f"
-  with precedence 80
-for @{'bigop ($b-$a) times 1 (λ${ident j}.((λ${ident j}.$p) (${ident j}+$a)))
-  (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
-
-
-(*
-    
-definition p_ord_times \def
-\lambda p,m,x.
-  match p_ord x p with
-  [pair q r \Rightarrow r*m+q].
-  
-theorem  eq_p_ord_times: \forall p,m,x.
-p_ord_times p m x = (ord_rem x p)*m+(ord x p).
-intros.unfold p_ord_times. unfold ord_rem.
-unfold ord.
-elim (p_ord x p).
-reflexivity.
-qed.
-
-theorem div_p_ord_times: 
-\forall p,m,x. ord x p < m \to p_ord_times p m x / m = ord_rem x p.
-intros.rewrite > eq_p_ord_times.
-apply div_plus_times.
-assumption.
-qed.
-
-theorem mod_p_ord_times: 
-\forall p,m,x. ord x p < m \to p_ord_times p m x \mod m = ord x p.
-intros.rewrite > eq_p_ord_times.
-apply mod_plus_times.
-assumption.
-qed.
-
-lemma lt_times_to_lt_O: \forall i,n,m:nat. i < n*m \to O < m.
-intros.
-elim (le_to_or_lt_eq O ? (le_O_n m))
-  [assumption
-  |apply False_ind.
-   rewrite < H1 in H.
-   rewrite < times_n_O in H.
-   apply (not_le_Sn_O ? H)
-  ]
-qed.
-
-theorem iter_p_gen_knm:
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to A.
-\forall h2:nat \to nat \to nat.
-\forall h11,h12:nat \to nat. 
-\forall k,n,m.
-\forall p1,p21:nat \to bool.
-\forall p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x. x < k \to p1 x = true \to 
-p21 (h11 x) = true \land p22 (h11 x) (h12 x) = true
-\land h2 (h11 x) (h12 x) = x 
-\land (h11 x) < n \land (h12 x) < m) \to
-(\forall i,j. i < n \to j < m \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p1 (h2 i j) = true \land 
-h11 (h2 i j) = i \land h12 (h2 i j) = j
-\land h2 i j < k) \to
-iter_p_gen k p1 A g baseA plusA =
-iter_p_gen n p21 A (\lambda x:nat.iter_p_gen m (p22 x) A (\lambda y. g (h2 x y)) baseA plusA) baseA plusA.
-intros.
-rewrite < (iter_p_gen2' n m p21 p22 ? ? ? ? H H1 H2).
-apply sym_eq.
-apply (eq_iter_p_gen_gh A baseA plusA H H1 H2 g ? (\lambda x.(h11 x)*m+(h12 x)))
- [intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    assumption
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    rewrite > H10.
-    rewrite > H9.
-    apply sym_eq.
-    apply div_mod.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)  
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    assumption
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7.
-  rewrite > div_plus_times
-   [rewrite > mod_plus_times
-     [rewrite > H9.
-      rewrite > H12.
-      reflexivity.
-     |assumption
-     ]
-   |assumption
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7. 
-  rewrite > div_plus_times
-   [rewrite > mod_plus_times
-     [assumption
-     |assumption
-     ]
-   |assumption
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7. 
-  apply (lt_to_le_to_lt ? ((h11 j)*m+m))
-   [apply monotonic_lt_plus_r.
-    assumption
-   |rewrite > sym_plus.
-    change with ((S (h11 j)*m) \le n*m).
-    apply monotonic_le_times_l.
-    assumption
-   ]
- ]
-qed.
-
-theorem iter_p_gen_divides:
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-\forall n,m,p:nat.O < n \to prime p \to Not (divides p n) \to 
-\forall g: nat \to A.
-(symmetric A plusA) \to (associative A plusA) \to (\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)
-
-\to
-
-iter_p_gen (S (n*(exp p m))) (\lambda x.divides_b x (n*(exp p m))) A g baseA plusA =
-iter_p_gen (S n) (\lambda x.divides_b x n) A
-  (\lambda x.iter_p_gen (S m) (\lambda y.true) A (\lambda y.g (x*(exp p y))) baseA plusA) baseA plusA.
-intros.
-cut (O < p)
-  [rewrite < (iter_p_gen2 ? ? ? ? ? ? ? ? H3 H4 H5).
-   apply (trans_eq ? ? 
-    (iter_p_gen (S n*S m) (\lambda x:nat.divides_b (x/S m) n) A
-       (\lambda x:nat.g (x/S m*(p)\sup(x\mod S m)))  baseA plusA) )
-    [apply sym_eq.
-     apply (eq_iter_p_gen_gh ? ? ? ? ? ? g ? (p_ord_times p (S m)))
-      [ assumption
-      | assumption
-      | assumption
-      |intros.
-       lapply (divides_b_true_to_lt_O ? ? H H7).
-       apply divides_to_divides_b_true
-        [rewrite > (times_n_O O).
-         apply lt_times
-          [assumption
-          |apply lt_O_exp.assumption
-          ]
-        |apply divides_times
-          [apply divides_b_true_to_divides.assumption
-          |apply (witness ? ? (p \sup (m-i \mod (S m)))).
-           rewrite < exp_plus_times.
-           apply eq_f.
-           rewrite > sym_plus.
-           apply plus_minus_m_m.
-           autobatch by le_S_S_to_le, lt_mod_m_m, lt_O_S;
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       lapply (divides_b_true_to_lt_O ? ? H H7).
-       unfold p_ord_times.
-       rewrite > (p_ord_exp1 p ? (i \mod (S m)) (i/S m))
-        [change with ((i/S m)*S m+i \mod S m=i).
-         apply sym_eq.
-         apply div_mod.
-         apply lt_O_S
-        |assumption
-        |unfold Not.intro.
-         apply H2.
-         apply (trans_divides ? (i/ S m))
-          [assumption|
-           apply divides_b_true_to_divides;assumption]
-        |apply sym_times.
-        ]
-      |intros.
-       apply le_S_S.
-       apply le_times
-        [apply le_S_S_to_le.
-         change with ((i/S m) < S n).
-         apply (lt_times_to_lt_l m).
-         apply (le_to_lt_to_lt ? i);[2:assumption]
-         autobatch by eq_plus_to_le, div_mod, lt_O_S.
-        |apply le_exp
-          [assumption
-          |apply le_S_S_to_le.
-           apply lt_mod_m_m.
-           apply lt_O_S
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       cut (ord j p < S m)
-        [rewrite > div_p_ord_times
-          [apply divides_to_divides_b_true
-            [apply lt_O_ord_rem
-             [elim H1.assumption
-             |apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-               [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-             ]
-           |cut (n = ord_rem (n*(exp p m)) p)
-              [rewrite > Hcut2.
-               apply divides_to_divides_ord_rem
-                [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-                 rewrite > (times_n_O O).
-                 apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-                 |rewrite > (times_n_O O).
-                   apply lt_times
-                  [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |assumption
-               |apply divides_b_true_to_divides.
-                assumption
-               ]
-              |unfold ord_rem.
-              rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-                [reflexivity
-               |assumption
-                |assumption
-               |apply sym_times
-               ]
-             ]
-            ]
-          |assumption
-          ]
-        |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-          [apply le_S_S.
-           rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |apply sym_times
-            ]
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       cut (ord j p < S m)
-        [rewrite > div_p_ord_times
-          [rewrite > mod_p_ord_times
-            [rewrite > sym_times.
-             apply sym_eq.
-             apply exp_ord
-              [elim H1.assumption
-              |apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              ]
-           |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-             [apply le_S_S.
-              rewrite > Hcut2.
-              apply divides_to_le_ord
-               [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-                rewrite > (times_n_O O).
-                apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |rewrite > (times_n_O O).
-                apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |assumption
-               |apply divides_b_true_to_divides.
-                assumption
-               ]
-             |unfold ord.
-              rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-                [reflexivity
-                |assumption
-                |assumption
-                |apply sym_times
-                ]
-              ]
-            ]
-          |assumption
-          ]
-        |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-          [apply le_S_S.
-           rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |apply sym_times
-            ]
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       rewrite > eq_p_ord_times.
-       rewrite > sym_plus.
-       apply (lt_to_le_to_lt ? (S m +ord_rem j p*S m))
-        [apply lt_plus_l.
-         apply le_S_S.
-         cut (m = ord (n*(p \sup m)) p)
-          [rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > sym_times.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |reflexivity
-            ]
-          ]
-        |change with (S (ord_rem j p)*S m \le S n*S m).
-         apply le_times_l.
-         apply le_S_S.
-         cut (n = ord_rem (n*(p \sup m)) p)
-          [rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le
-            [apply lt_O_ord_rem
-              [elim H1.assumption
-              |rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              ]
-            |apply divides_to_divides_ord_rem
-              [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              |rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              |assumption
-              |apply divides_b_true_to_divides.
-               assumption
-              ]
-            ]
-        |unfold ord_rem.
-         rewrite > sym_times.
-         rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-          [reflexivity
-          |assumption
-          |assumption
-          |reflexivity
-          ]
-        ]
-      ]
-    ]
-  |apply eq_iter_p_gen
-  
-    [intros.
-     elim (divides_b (x/S m) n);reflexivity
-    |intros.reflexivity
-    ]
-  ]
-|elim H1.apply lt_to_le.assumption
-]
-qed.
-    
-
-
-theorem iter_p_gen_2_eq: 
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to nat \to A.
-\forall h11,h12,h21,h22: nat \to nat \to nat. 
-\forall n1,m1,n2,m2.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall i,j. i < n2 \to j < m2 \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p11 (h11 i j) = true \land p12 (h11 i j) (h12 i j) = true
-\land h21 (h11 i j) (h12 i j) = i \land h22 (h11 i j) (h12 i j) = j
-\land h11 i j < n1 \land h12 i j < m1) \to
-(\forall i,j. i < n1 \to j < m1 \to p11 i = true \to p12 i j = true \to 
-p21 (h21 i j) = true \land p22 (h21 i j) (h22 i j) = true
-\land h11 (h21 i j) (h22 i j) = i \land h12 (h21 i j) (h22 i j) = j
-\land (h21 i j) < n2 \land (h22 i j) < m2) \to
-iter_p_gen n1 p11 A 
-     (\lambda x:nat .iter_p_gen m1 (p12 x) A (\lambda y. g x y) baseA plusA) 
-     baseA plusA =
-iter_p_gen n2 p21 A 
-    (\lambda x:nat .iter_p_gen m2 (p22 x) A  (\lambda y. g (h11 x y) (h12 x y)) baseA plusA )
-    baseA plusA.
-
-intros.
-rewrite < (iter_p_gen2' ? ? ? ? ? ? ? ? H H1 H2).
-letin ha:= (\lambda x,y.(((h11 x y)*m1) + (h12 x y))).
-letin ha12:= (\lambda x.(h21 (x/m1) (x \mod m1))).
-letin ha22:= (\lambda x.(h22 (x/m1) (x \mod m1))).
-
-apply (trans_eq ? ? 
-(iter_p_gen n2 p21 A (\lambda x:nat. iter_p_gen m2 (p22 x) A
- (\lambda y:nat.(g (((h11 x y)*m1+(h12 x y))/m1) (((h11 x y)*m1+(h12 x y))\mod m1))) baseA plusA ) baseA plusA))
-[
-  apply (iter_p_gen_knm A baseA plusA H H1 H2 (\lambda e. (g (e/m1) (e \mod m1))) ha ha12 ha22);intros
-  [ elim (and_true ? ? H6).
-    cut(O \lt m1)
-    [ cut(x/m1 < n1)
-      [ cut((x \mod m1) < m1)
-        [ elim (H4 ? ? Hcut1 Hcut2 H7 H8).
-          elim H9.clear H9.
-          elim H11.clear H11.
-          elim H9.clear H9.
-          elim H11.clear H11.
-          split
-          [ split
-            [ split
-              [ split
-                [ assumption
-                | assumption
-                ]
-              | unfold ha.
-                unfold ha12.
-                unfold ha22.
-                rewrite > H14.
-                rewrite > H13.
-                apply sym_eq.
-                apply div_mod.
-                assumption
-              ]
-            | assumption
-            ]
-          | assumption
-          ]
-        | apply lt_mod_m_m.
-          assumption
-        ]
-      | apply (lt_times_n_to_lt m1)
-        [ assumption
-        | apply (le_to_lt_to_lt ? x)
-          [ apply (eq_plus_to_le ? ? (x \mod m1)).
-            apply div_mod.
-            assumption
-          | assumption
-        ]
-      ]  
-    ]
-    | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-      generalize in match H5.
-      apply (le_n_O_elim ? H9).
-      rewrite < times_n_O.
-      apply le_to_not_lt.
-      apply le_O_n.              
-    ]
-  | elim (H3 ? ? H5 H6 H7 H8).
-    elim H9.clear H9.
-    elim H11.clear H11.
-    elim H9.clear H9.
-    elim H11.clear H11.
-    cut(((h11 i j)*m1 + (h12 i j))/m1 = (h11 i j))
-    [ cut(((h11 i j)*m1 + (h12 i j)) \mod m1 = (h12 i j))
-      [ split
-        [ split
-          [ split
-            [ apply true_to_true_to_andb_true
-              [ rewrite > Hcut.
-                assumption
-              | rewrite > Hcut1.
-                rewrite > Hcut.
-                assumption
-              ] 
-            | unfold ha.
-              unfold ha12.
-              rewrite > Hcut1.
-              rewrite > Hcut.
-              assumption
-            ]
-          | unfold ha.
-            unfold ha22.
-            rewrite > Hcut1.
-            rewrite > Hcut.
-            assumption            
-          ]
-        | cut(O \lt m1)
-          [ cut(O \lt n1)      
-            [ apply (lt_to_le_to_lt ? ((h11 i j)*m1 + m1) )
-              [ unfold ha.
-                apply (lt_plus_r).
-                assumption
-              | rewrite > sym_plus.
-                rewrite > (sym_times (h11 i j) m1).
-                rewrite > times_n_Sm.
-                rewrite > sym_times.
-                apply (le_times_l).
-                assumption  
-              ]
-            | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-              generalize in match H12.
-              apply (le_n_O_elim ? H11).       
-              apply le_to_not_lt.
-              apply le_O_n
-            ]
-          | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-            generalize in match H10.
-            apply (le_n_O_elim ? H11).       
-            apply le_to_not_lt.
-            apply le_O_n
-          ]  
-        ]
-      | rewrite > (mod_plus_times m1 (h11 i j) (h12 i j)).
-        reflexivity.
-        assumption
-      ]     
-    | rewrite > (div_plus_times m1 (h11 i j) (h12 i j)).
-      reflexivity.
-      assumption
-    ]
-  ]
-| apply (eq_iter_p_gen1)
-  [ intros. reflexivity 
-  | intros.
-    apply (eq_iter_p_gen1)
-    [ intros. reflexivity
-    | intros.
-      rewrite > (div_plus_times)
-      [ rewrite > (mod_plus_times)
-        [ reflexivity
-        | elim (H3 x x1 H5 H7 H6 H8).
-          assumption
-        ]
-      | elim (H3 x x1 H5 H7 H6 H8).       
-        assumption
-      ]
-    ]
-  ]
-]
-qed.
-
-theorem iter_p_gen_iter_p_gen: 
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to nat \to A.
-\forall n,m.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x,y. x < n \to y < m \to 
- (p11 x \land p12 x y) = (p21 y \land p22 y x)) \to
-iter_p_gen n p11 A 
-  (\lambda x:nat.iter_p_gen m (p12 x) A (\lambda y. g x y) baseA plusA) 
-  baseA plusA =
-iter_p_gen m p21 A 
-  (\lambda y:nat.iter_p_gen n (p22 y) A  (\lambda x. g x y) baseA plusA )
-  baseA plusA.
-intros.
-apply (iter_p_gen_2_eq A baseA plusA H H1 H2 (\lambda x,y. g x y) (\lambda x,y.y) (\lambda x,y.x) (\lambda x,y.y) (\lambda x,y.x)
-       n m m n p11 p21 p12 p22)
-  [intros.split
-    [split
-      [split
-        [split
-          [split
-            [apply (andb_true_true ? (p12 j i)).
-             rewrite > H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            |apply (andb_true_true_r (p11 j)).
-             rewrite > H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            ]
-          |reflexivity
-          ]
-        |reflexivity
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |assumption
-    ]
-  |intros.split
-    [split
-      [split
-        [split
-          [split
-            [apply (andb_true_true ? (p22 j i)).
-             rewrite < H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            |apply (andb_true_true_r (p21 j)).
-             rewrite < H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            ]
-          |reflexivity
-          ]
-        |reflexivity
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |assumption
-    ]
-  ]
-qed. *)
\ No newline at end of file
index a8b1cef79fad63b88c8e698ce9124e744922d55c..8c5326875f58981e9444e03557deeb36b6d91919 100644 (file)
@@ -9,8 +9,8 @@
      \ /      
       V_______________________________________________________________ *)
 
-include "arithmetics/sigma_pi.ma".
 include "arithmetics/primes.ma".
+include "arithmetics/bigops.ma".
 
 (* binomial coefficient *)
 definition bc ≝ λn,k. n!/(k!*(n-k)!).
@@ -23,7 +23,7 @@ theorem bc_n_n: ∀n. bc n n = 1.
 qed.
 
 theorem bc_n_O: ∀n. bc n O = 1.
-#n >bceq <minus_n_O /2/
+#n >bceq <minus_n_O /2 by injective_plus_r/
 qed.
 
 theorem fact_minus: ∀n,k. k < n → 
@@ -68,14 +68,14 @@ theorem bc1: ∀n.∀k. k < n →
 <associative_times in ⊢ (???(?(??%)?));
 >(div_times_times ?? (n - k)) in ⊢ (???(??%)) ; 
   [|>(times_n_O 0) @lt_times // 
-   |@(le_plus_to_le_r k ??) <plus_minus_m_m /2/]
+   |@(le_plus_to_le_r k ??) <plus_minus_m_m /2 by lt_to_le/]
 >associative_times in ⊢ (???(??(??%)));
 >fact_minus // <plus_div 
   [<distributive_times_plus
-   >commutative_plus in ⊢ (???%); <plus_n_Sm <plus_minus_m_m [|/2/] @refl
+   >commutative_plus in ⊢ (???%); <plus_n_Sm <plus_minus_m_m [|/2 by lt_to_le/] @refl
   |<fact_minus // <associative_times @divides_times // @(bc2 n (S k)) //
   |>associative_times >(commutative_times (S k))
-   <associative_times @divides_times // @bc2 /2/
+   <associative_times @divides_times // @bc2 /2 by lt_to_le/
   |>(times_n_O 0) @lt_times [@(le_1_fact (S k)) | //]
   ]
 qed.
@@ -89,13 +89,12 @@ theorem lt_O_bc: ∀n,m. m ≤ n → O < bc n m.
   ]
 qed. 
 
-(*
 theorem binomial_law:∀a,b,n.
-  (a+b)^n = Σ_{k < S n}((bc n k)*(a^(n-k))*(b^k)).
+  (a+b)^n = _{k < S n}((bc n k)*(a^(n-k))*(b^k)).
 #a #b #n (elim n) //
--n #n #Hind normalize in ⊢ (? ? % ?).
+-n #n #Hind normalize in ⊢ (??%?); >commutative_times
 >bigop_Strue // >Hind >distributive_times_plus 
-<(minus_n_n (S n)) <commutative_times <(commutative_times b)
+<(minus_n_n (S n)) <commutative_times (* <(commutative_times b) *)
 (* hint??? *)
 >(bigop_distr ???? natDop ? a) >(bigop_distr ???? natDop ? b)
 >bigop_Strue in ⊢ (??(??%)?) // <associative_plus 
@@ -120,6 +119,84 @@ theorem exp_S_sigma_p:∀a,n.
 #a #n cut (S a = a + 1) // #H >H
 >binomial_law @same_bigop //
 qed.
+definition M ≝ λm.bc (S(2*m)) m.
+
+theorem lt_M: ∀m. O < m → M m < exp 2 (2*m).
+#m #posm  @(lt_times_n_to_lt_l 2) 
+  |change in ⊢ (? ? %) with (exp 2 (S(2*m))).
+   change in ⊢ (? ? (? % ?)) with (1+1).
+   rewrite > exp_plus_sigma_p.
+   apply (le_to_lt_to_lt ? (sigma_p (S (S (2*m))) (λk:nat.orb (eqb k m) (eqb k (S m)))
+            (λk:nat.bc (S (2*m)) k*(1)\sup(S (2*m)-k)*(1)\sup(k))))
+    [rewrite > (sigma_p_gi ? ? m)
+      [rewrite > (sigma_p_gi ? ? (S m))
+        [rewrite > (false_to_eq_sigma_p O (S(S(2*m))))
+          [simplify in ⊢ (? ? (? ? (? ? %))).
+           simplify in ⊢ (? % ?).
+           rewrite < exp_SO_n.rewrite < exp_SO_n.
+           rewrite < exp_SO_n.rewrite < exp_SO_n.
+           rewrite < times_n_SO.rewrite < times_n_SO.
+           rewrite < times_n_SO.rewrite < times_n_SO.
+           apply le_plus
+            [unfold M.apply le_n
+            |apply le_plus_l.unfold M.
+             change in \vdash (? ? %) with (fact (S(2*m))/(fact (S m)*(fact ((2*m)-m)))).
+             simplify in \vdash (? ? (? ? (? ? (? (? % ?))))).
+             rewrite < plus_n_O.rewrite < minus_plus_m_m.
+             rewrite < sym_times in \vdash (? ? (? ? %)).
+             change in \vdash (? % ?) with (fact (S(2*m))/(fact m*(fact (S(2*m)-m)))).
+             simplify in \vdash (? (? ? (? ? (? (? (? %) ?)))) ?).
+             rewrite < plus_n_O.change in \vdash (? (? ? (? ? (? (? % ?)))) ?) with (S m + m).
+             rewrite < minus_plus_m_m.
+             apply le_n
+            ]
+          |apply le_O_n
+          |intros.
+           elim (eqb i m);elim (eqb i (S m));reflexivity
+          ]
+        |apply le_S_S.apply le_S_S.
+         apply le_times_n.
+         apply le_n_Sn
+        |rewrite > (eq_to_eqb_true ? ? (refl_eq ? (S m))).
+         rewrite > (not_eq_to_eqb_false (S m) m)
+          [reflexivity
+          |intro.apply (not_eq_n_Sn m).
+           apply sym_eq.assumption
+          ]
+        ]
+      |apply le_S.apply le_S_S.
+       apply le_times_n.
+       apply le_n_Sn
+      |rewrite > (eq_to_eqb_true ? ? (refl_eq ? (S m))).
+       reflexivity
+      ]
+    |rewrite > (bool_to_nat_to_eq_sigma_p (S(S(2*m))) ? (\lambda k.true) ? 
+      (\lambda k.bool_to_nat (eqb k m\lor eqb k (S m))*(bc (S (2*m)) k*(1)\sup(S (2*m)-k)*(1)\sup(k))))
+     in \vdash (? % ?)
+      [apply lt_sigma_p
+        [intros.elim (eqb i m\lor eqb i (S m))
+          [rewrite > sym_times.rewrite < times_n_SO.apply le_n
+          |apply le_O_n
+          ]
+        |apply (ex_intro ? ? O).
+         split
+          [split[apply lt_O_S|reflexivity]
+          |rewrite > (not_eq_to_eqb_false ? ? (not_eq_O_S m)).
+           rewrite > (not_eq_to_eqb_false ? ? (lt_to_not_eq ? ? H)).
+           simplify in \vdash (? % ?).
+           rewrite < exp_SO_n.rewrite < exp_SO_n.
+           rewrite > bc_n_O.simplify.
+           apply le_n
+          ]
+        ]
+      |intros.rewrite > sym_times in \vdash (? ? ? %).
+       rewrite < times_n_SO.
+       reflexivity
+      ]
+    ]
+  ]
+qed.
+      
 
 (*
 theorem exp_Sn_SSO: \forall n. exp (S n) 2 = S((exp n 2) + 2*n).
index 94b3794b3f08345bad1d83896e5b88ed2d737f43..3dc9cb31d9eff144d851bb27a34290cc769a7fcc 100644 (file)
@@ -9,42 +9,14 @@
      \ /      
       V_______________________________________________________________ *)
 
-(* To be ported
+include "arithmetics/primes.ma".
 include "arithmetics/bigops.ma".
 
-definition natAop ≝ mk_Aop nat 0 plus (λa.refl ? a) (λn.sym_eq ??? (plus_n_O n)) 
-   (λa,b,c.sym_eq ??? (associative_plus a b c)).
-   
-definition natACop ≝ mk_ACop nat 0 natAop commutative_plus.
-
-definition natDop ≝ mk_Dop nat 0 natACop times (λn.(sym_eq ??? (times_n_O n))) 
-   distributive_times_plus.
-
-unification hint  0 ≔ ;
-   S ≟ natAop
-(* ---------------------------------------- *) ⊢ 
-   plus ≡ op ? ? S.
-
-unification hint  0 ≔ ;
-   S ≟ natACop
-(* ---------------------------------------- *) ⊢ 
-   plus ≡ op ? ? S.
-
-unification hint  0 ≔ ;
-   S ≟ natDop
-(* ---------------------------------------- *) ⊢ 
-   plus ≡ sum ? ? S.
-   
-unification hint  0 ≔ ;
-   S ≟ natDop
-(* ---------------------------------------- *) ⊢ 
-   times ≡ prod ? ? S.   
-   
 (* Sigma e Pi *)
 
 notation "∑_{ ident i < n | p } f"
   with precedence 80
-for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}.$p) (λ${ident i}. $f)}.
+for @{'bigop $n plus 0 (λ${ident i}. $p) (λ${ident i}. $f)}.
 
 notation "∑_{ ident i < n } f"
   with precedence 80
@@ -78,671 +50,70 @@ notation "∏_{ ident j ∈ [a,b[ | p } f"
 for @{'bigop ($b-$a) times 1 (λ${ident j}.((λ${ident j}.$p) (${ident j}+$a)))
   (λ${ident j}.((λ${ident j}.$f)(${ident j}+$a)))}.
 
-(*
-    
-definition p_ord_times \def
-\lambda p,m,x.
-  match p_ord x p with
-  [pair q r \Rightarrow r*m+q].
-  
-theorem  eq_p_ord_times: \forall p,m,x.
-p_ord_times p m x = (ord_rem x p)*m+(ord x p).
-intros.unfold p_ord_times. unfold ord_rem.
-unfold ord.
-elim (p_ord x p).
-reflexivity.
-qed.
+(* instances of associative and commutative operations *)
 
-theorem div_p_ord_times: 
-\forall p,m,x. ord x p < m \to p_ord_times p m x / m = ord_rem x p.
-intros.rewrite > eq_p_ord_times.
-apply div_plus_times.
-assumption.
-qed.
+definition plusA ≝ mk_Aop nat 0 plus (λa.refl ? a) (λn.sym_eq ??? (plus_n_O n)) 
+   (λa,b,c.sym_eq ??? (associative_plus a b c)).
+   
+definition plusAC ≝ mk_ACop nat 0 plusA commutative_plus.
 
-theorem mod_p_ord_times: 
-\forall p,m,x. ord x p < m \to p_ord_times p m x \mod m = ord x p.
-intros.rewrite > eq_p_ord_times.
-apply mod_plus_times.
-assumption.
-qed.
+definition timesA ≝ mk_Aop nat 1 times 
+   (λa.sym_eq ??? (plus_n_O a)) (λn.sym_eq ??? (times_n_1 n)) 
+   (λa,b,c.sym_eq ??? (associative_times a b c)).
+   
+definition timesAC ≝ mk_ACop nat 1 timesA commutative_times.
 
-lemma lt_times_to_lt_O: \forall i,n,m:nat. i < n*m \to O < m.
-intros.
-elim (le_to_or_lt_eq O ? (le_O_n m))
-  [assumption
-  |apply False_ind.
-   rewrite < H1 in H.
-   rewrite < times_n_O in H.
-   apply (not_le_Sn_O ? H)
-  ]
-qed.
+definition natD ≝ mk_Dop nat 0 plusAC times (λn.(sym_eq ??? (times_n_O n))) 
+   distributive_times_plus.
+   
+(********************************************************)
 
-theorem iter_p_gen_knm:
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to A.
-\forall h2:nat \to nat \to nat.
-\forall h11,h12:nat \to nat. 
-\forall k,n,m.
-\forall p1,p21:nat \to bool.
-\forall p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x. x < k \to p1 x = true \to 
-p21 (h11 x) = true \land p22 (h11 x) (h12 x) = true
-\land h2 (h11 x) (h12 x) = x 
-\land (h11 x) < n \land (h12 x) < m) \to
-(\forall i,j. i < n \to j < m \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p1 (h2 i j) = true \land 
-h11 (h2 i j) = i \land h12 (h2 i j) = j
-\land h2 i j < k) \to
-iter_p_gen k p1 A g baseA plusA =
-iter_p_gen n p21 A (\lambda x:nat.iter_p_gen m (p22 x) A (\lambda y. g (h2 x y)) baseA plusA) baseA plusA.
-intros.
-rewrite < (iter_p_gen2' n m p21 p22 ? ? ? ? H H1 H2).
-apply sym_eq.
-apply (eq_iter_p_gen_gh A baseA plusA H H1 H2 g ? (\lambda x.(h11 x)*m+(h12 x)))
- [intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    assumption
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    rewrite > H10.
-    rewrite > H9.
-    apply sym_eq.
-    apply div_mod.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)  
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H4 (i/m) (i \mod m));clear H4
-   [elim H7.clear H7.
-    elim H4.clear H4.
-    assumption
-   |apply (lt_times_to_lt_div ? ? ? H5)
-   |apply lt_mod_m_m.
-    apply (lt_times_to_lt_O ? ? ? H5)
-   |apply (andb_true_true ? ? H6)
-   |apply (andb_true_true_r ? ? H6)
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7.
-  rewrite > div_plus_times
-   [rewrite > mod_plus_times
-     [rewrite > H9.
-      rewrite > H12.
-      reflexivity.
-     |assumption
-     ]
-   |assumption
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7. 
-  rewrite > div_plus_times
-   [rewrite > mod_plus_times
-     [assumption
-     |assumption
-     ]
-   |assumption
-   ]
- |intros.
-  elim (H3 j H5 H6).
-  elim H7.clear H7.
-  elim H9.clear H9.
-  elim H7.clear H7. 
-  apply (lt_to_le_to_lt ? ((h11 j)*m+m))
-   [apply monotonic_lt_plus_r.
-    assumption
-   |rewrite > sym_plus.
-    change with ((S (h11 j)*m) \le n*m).
-    apply monotonic_le_times_l.
-    assumption
-   ]
- ]
+theorem sigma_const: ∀n:nat. ∑_{i<n} 1 = n.
+#n elim n // #n1 >bigop_Strue //
 qed.
 
-theorem iter_p_gen_divides:
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-\forall n,m,p:nat.O < n \to prime p \to Not (divides p n) \to 
-\forall g: nat \to A.
-(symmetric A plusA) \to (associative A plusA) \to (\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)
-
-\to
-
-iter_p_gen (S (n*(exp p m))) (\lambda x.divides_b x (n*(exp p m))) A g baseA plusA =
-iter_p_gen (S n) (\lambda x.divides_b x n) A
-  (\lambda x.iter_p_gen (S m) (\lambda y.true) A (\lambda y.g (x*(exp p y))) baseA plusA) baseA plusA.
-intros.
-cut (O < p)
-  [rewrite < (iter_p_gen2 ? ? ? ? ? ? ? ? H3 H4 H5).
-   apply (trans_eq ? ? 
-    (iter_p_gen (S n*S m) (\lambda x:nat.divides_b (x/S m) n) A
-       (\lambda x:nat.g (x/S m*(p)\sup(x\mod S m)))  baseA plusA) )
-    [apply sym_eq.
-     apply (eq_iter_p_gen_gh ? ? ? ? ? ? g ? (p_ord_times p (S m)))
-      [ assumption
-      | assumption
-      | assumption
-      |intros.
-       lapply (divides_b_true_to_lt_O ? ? H H7).
-       apply divides_to_divides_b_true
-        [rewrite > (times_n_O O).
-         apply lt_times
-          [assumption
-          |apply lt_O_exp.assumption
-          ]
-        |apply divides_times
-          [apply divides_b_true_to_divides.assumption
-          |apply (witness ? ? (p \sup (m-i \mod (S m)))).
-           rewrite < exp_plus_times.
-           apply eq_f.
-           rewrite > sym_plus.
-           apply plus_minus_m_m.
-           autobatch by le_S_S_to_le, lt_mod_m_m, lt_O_S;
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       lapply (divides_b_true_to_lt_O ? ? H H7).
-       unfold p_ord_times.
-       rewrite > (p_ord_exp1 p ? (i \mod (S m)) (i/S m))
-        [change with ((i/S m)*S m+i \mod S m=i).
-         apply sym_eq.
-         apply div_mod.
-         apply lt_O_S
-        |assumption
-        |unfold Not.intro.
-         apply H2.
-         apply (trans_divides ? (i/ S m))
-          [assumption|
-           apply divides_b_true_to_divides;assumption]
-        |apply sym_times.
-        ]
-      |intros.
-       apply le_S_S.
-       apply le_times
-        [apply le_S_S_to_le.
-         change with ((i/S m) < S n).
-         apply (lt_times_to_lt_l m).
-         apply (le_to_lt_to_lt ? i);[2:assumption]
-         autobatch by eq_plus_to_le, div_mod, lt_O_S.
-        |apply le_exp
-          [assumption
-          |apply le_S_S_to_le.
-           apply lt_mod_m_m.
-           apply lt_O_S
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       cut (ord j p < S m)
-        [rewrite > div_p_ord_times
-          [apply divides_to_divides_b_true
-            [apply lt_O_ord_rem
-             [elim H1.assumption
-             |apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-               [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-             ]
-           |cut (n = ord_rem (n*(exp p m)) p)
-              [rewrite > Hcut2.
-               apply divides_to_divides_ord_rem
-                [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-                 rewrite > (times_n_O O).
-                 apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-                 |rewrite > (times_n_O O).
-                   apply lt_times
-                  [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |assumption
-               |apply divides_b_true_to_divides.
-                assumption
-               ]
-              |unfold ord_rem.
-              rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-                [reflexivity
-               |assumption
-                |assumption
-               |apply sym_times
-               ]
-             ]
-            ]
-          |assumption
-          ]
-        |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-          [apply le_S_S.
-           rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |apply sym_times
-            ]
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       cut (ord j p < S m)
-        [rewrite > div_p_ord_times
-          [rewrite > mod_p_ord_times
-            [rewrite > sym_times.
-             apply sym_eq.
-             apply exp_ord
-              [elim H1.assumption
-              |apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              ]
-           |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-             [apply le_S_S.
-              rewrite > Hcut2.
-              apply divides_to_le_ord
-               [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-                rewrite > (times_n_O O).
-                apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |rewrite > (times_n_O O).
-                apply lt_times
-                 [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-               |assumption
-               |apply divides_b_true_to_divides.
-                assumption
-               ]
-             |unfold ord.
-              rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-                [reflexivity
-                |assumption
-                |assumption
-                |apply sym_times
-                ]
-              ]
-            ]
-          |assumption
-          ]
-        |cut (m = ord (n*(exp p m)) p)
-          [apply le_S_S.
-           rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |apply sym_times
-            ]
-          ]
-        ]
-      |intros.
-       rewrite > eq_p_ord_times.
-       rewrite > sym_plus.
-       apply (lt_to_le_to_lt ? (S m +ord_rem j p*S m))
-        [apply lt_plus_l.
-         apply le_S_S.
-         cut (m = ord (n*(p \sup m)) p)
-          [rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le_ord
-            [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-             rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |rewrite > (times_n_O O).
-             apply lt_times
-              [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-            |assumption
-            |apply divides_b_true_to_divides.
-             assumption
-            ]
-          |unfold ord.
-           rewrite > sym_times.
-           rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-            [reflexivity
-            |assumption
-            |assumption
-            |reflexivity
-            ]
-          ]
-        |change with (S (ord_rem j p)*S m \le S n*S m).
-         apply le_times_l.
-         apply le_S_S.
-         cut (n = ord_rem (n*(p \sup m)) p)
-          [rewrite > Hcut1.
-           apply divides_to_le
-            [apply lt_O_ord_rem
-              [elim H1.assumption
-              |rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              ]
-            |apply divides_to_divides_ord_rem
-              [apply (divides_b_true_to_lt_O ? ? ? H7).
-               rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              |rewrite > (times_n_O O).
-               apply lt_times
-                [assumption|apply lt_O_exp.assumption]
-              |assumption
-              |apply divides_b_true_to_divides.
-               assumption
-              ]
-            ]
-        |unfold ord_rem.
-         rewrite > sym_times.
-         rewrite > (p_ord_exp1 p ? m n)
-          [reflexivity
-          |assumption
-          |assumption
-          |reflexivity
-          ]
-        ]
-      ]
-    ]
-  |apply eq_iter_p_gen
-  
-    [intros.
-     elim (divides_b (x/S m) n);reflexivity
-    |intros.reflexivity
+(* monotonicity; these roperty should be expressed at a more
+genral level *)
+
+theorem le_pi: 
+∀n.∀p:nat → bool.∀g1,g2:nat → nat. 
+  (∀i.i<n → p i = true → g1 i ≤ g2 i ) → 
+  ∏_{i < n | p i} (g1 i) ≤ ∏_{i < n | p i} (g2 i).
+#n #p #g1 #g2 elim n 
+  [#_ @le_n
+  |#n1 #Hind #Hle cases (true_or_false (p n1)) #Hcase
+    [ >bigop_Strue // >bigop_Strue // @le_times
+      [@Hle // |@Hind #i #lti #Hpi @Hle [@lt_to_le @le_S_S @lti|@Hpi]]
+    |>bigop_Sfalse // >bigop_Sfalse // @Hind
+     #i #lti #Hpi @Hle [@lt_to_le @le_S_S @lti|@Hpi]
     ]
   ]
-|elim H1.apply lt_to_le.assumption
-]
 qed.
     
+theorem exp_sigma: ∀n,a,p. 
+  ∏_{i < n | p i} a = exp a (∑_{i < n | p i} 1).
+#n #a #p elim n // #n1 cases (true_or_false (p n1)) #Hcase
+  [>bigop_Strue // >bigop_Strue // |>bigop_Sfalse // >bigop_Sfalse //] 
+qed.
 
-
-theorem iter_p_gen_2_eq: 
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to nat \to A.
-\forall h11,h12,h21,h22: nat \to nat \to nat. 
-\forall n1,m1,n2,m2.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall i,j. i < n2 \to j < m2 \to p21 i = true \to p22 i j = true \to 
-p11 (h11 i j) = true \land p12 (h11 i j) (h12 i j) = true
-\land h21 (h11 i j) (h12 i j) = i \land h22 (h11 i j) (h12 i j) = j
-\land h11 i j < n1 \land h12 i j < m1) \to
-(\forall i,j. i < n1 \to j < m1 \to p11 i = true \to p12 i j = true \to 
-p21 (h21 i j) = true \land p22 (h21 i j) (h22 i j) = true
-\land h11 (h21 i j) (h22 i j) = i \land h12 (h21 i j) (h22 i j) = j
-\land (h21 i j) < n2 \land (h22 i j) < m2) \to
-iter_p_gen n1 p11 A 
-     (\lambda x:nat .iter_p_gen m1 (p12 x) A (\lambda y. g x y) baseA plusA) 
-     baseA plusA =
-iter_p_gen n2 p21 A 
-    (\lambda x:nat .iter_p_gen m2 (p22 x) A  (\lambda y. g (h11 x y) (h12 x y)) baseA plusA )
-    baseA plusA.
-
-intros.
-rewrite < (iter_p_gen2' ? ? ? ? ? ? ? ? H H1 H2).
-letin ha:= (\lambda x,y.(((h11 x y)*m1) + (h12 x y))).
-letin ha12:= (\lambda x.(h21 (x/m1) (x \mod m1))).
-letin ha22:= (\lambda x.(h22 (x/m1) (x \mod m1))).
-
-apply (trans_eq ? ? 
-(iter_p_gen n2 p21 A (\lambda x:nat. iter_p_gen m2 (p22 x) A
- (\lambda y:nat.(g (((h11 x y)*m1+(h12 x y))/m1) (((h11 x y)*m1+(h12 x y))\mod m1))) baseA plusA ) baseA plusA))
-[
-  apply (iter_p_gen_knm A baseA plusA H H1 H2 (\lambda e. (g (e/m1) (e \mod m1))) ha ha12 ha22);intros
-  [ elim (and_true ? ? H6).
-    cut(O \lt m1)
-    [ cut(x/m1 < n1)
-      [ cut((x \mod m1) < m1)
-        [ elim (H4 ? ? Hcut1 Hcut2 H7 H8).
-          elim H9.clear H9.
-          elim H11.clear H11.
-          elim H9.clear H9.
-          elim H11.clear H11.
-          split
-          [ split
-            [ split
-              [ split
-                [ assumption
-                | assumption
-                ]
-              | unfold ha.
-                unfold ha12.
-                unfold ha22.
-                rewrite > H14.
-                rewrite > H13.
-                apply sym_eq.
-                apply div_mod.
-                assumption
-              ]
-            | assumption
-            ]
-          | assumption
-          ]
-        | apply lt_mod_m_m.
-          assumption
-        ]
-      | apply (lt_times_n_to_lt m1)
-        [ assumption
-        | apply (le_to_lt_to_lt ? x)
-          [ apply (eq_plus_to_le ? ? (x \mod m1)).
-            apply div_mod.
-            assumption
-          | assumption
-        ]
-      ]  
-    ]
-    | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-      generalize in match H5.
-      apply (le_n_O_elim ? H9).
-      rewrite < times_n_O.
-      apply le_to_not_lt.
-      apply le_O_n.              
-    ]
-  | elim (H3 ? ? H5 H6 H7 H8).
-    elim H9.clear H9.
-    elim H11.clear H11.
-    elim H9.clear H9.
-    elim H11.clear H11.
-    cut(((h11 i j)*m1 + (h12 i j))/m1 = (h11 i j))
-    [ cut(((h11 i j)*m1 + (h12 i j)) \mod m1 = (h12 i j))
-      [ split
-        [ split
-          [ split
-            [ apply true_to_true_to_andb_true
-              [ rewrite > Hcut.
-                assumption
-              | rewrite > Hcut1.
-                rewrite > Hcut.
-                assumption
-              ] 
-            | unfold ha.
-              unfold ha12.
-              rewrite > Hcut1.
-              rewrite > Hcut.
-              assumption
-            ]
-          | unfold ha.
-            unfold ha22.
-            rewrite > Hcut1.
-            rewrite > Hcut.
-            assumption            
-          ]
-        | cut(O \lt m1)
-          [ cut(O \lt n1)      
-            [ apply (lt_to_le_to_lt ? ((h11 i j)*m1 + m1) )
-              [ unfold ha.
-                apply (lt_plus_r).
-                assumption
-              | rewrite > sym_plus.
-                rewrite > (sym_times (h11 i j) m1).
-                rewrite > times_n_Sm.
-                rewrite > sym_times.
-                apply (le_times_l).
-                assumption  
-              ]
-            | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-              generalize in match H12.
-              apply (le_n_O_elim ? H11).       
-              apply le_to_not_lt.
-              apply le_O_n
-            ]
-          | apply not_le_to_lt.unfold.intro.
-            generalize in match H10.
-            apply (le_n_O_elim ? H11).       
-            apply le_to_not_lt.
-            apply le_O_n
-          ]  
-        ]
-      | rewrite > (mod_plus_times m1 (h11 i j) (h12 i j)).
-        reflexivity.
-        assumption
-      ]     
-    | rewrite > (div_plus_times m1 (h11 i j) (h12 i j)).
-      reflexivity.
-      assumption
-    ]
-  ]
-| apply (eq_iter_p_gen1)
-  [ intros. reflexivity 
-  | intros.
-    apply (eq_iter_p_gen1)
-    [ intros. reflexivity
-    | intros.
-      rewrite > (div_plus_times)
-      [ rewrite > (mod_plus_times)
-        [ reflexivity
-        | elim (H3 x x1 H5 H7 H6 H8).
-          assumption
-        ]
-      | elim (H3 x x1 H5 H7 H6 H8).       
-        assumption
-      ]
-    ]
+theorem times_pi: ∀n,p,f,g. 
+  ∏_{i<n|p i}(f i*g i) = ∏_{i<n|p i}(f i) * ∏_{i<n|p i}(g i). 
+#n #p #f #g elim n // #n1 cases (true_or_false (p n1)) #Hcase #Hind
+  [>bigop_Strue // >bigop_Strue // >bigop_Strue //
+  |>bigop_Sfalse // >bigop_Sfalse // >bigop_Sfalse //
   ]
-]
 qed.
 
-theorem iter_p_gen_iter_p_gen: 
-\forall A:Type.
-\forall baseA: A.
-\forall plusA: A \to A \to A. 
-(symmetric A plusA) \to 
-(associative A plusA) \to 
-(\forall a:A.(plusA a  baseA) = a)\to
-\forall g: nat \to nat \to A.
-\forall n,m.
-\forall p11,p21:nat \to bool.
-\forall p12,p22:nat \to nat \to bool.
-(\forall x,y. x < n \to y < m \to 
- (p11 x \land p12 x y) = (p21 y \land p22 y x)) \to
-iter_p_gen n p11 A 
-  (\lambda x:nat.iter_p_gen m (p12 x) A (\lambda y. g x y) baseA plusA) 
-  baseA plusA =
-iter_p_gen m p21 A 
-  (\lambda y:nat.iter_p_gen n (p22 y) A  (\lambda x. g x y) baseA plusA )
-  baseA plusA.
-intros.
-apply (iter_p_gen_2_eq A baseA plusA H H1 H2 (\lambda x,y. g x y) (\lambda x,y.y) (\lambda x,y.x) (\lambda x,y.y) (\lambda x,y.x)
-       n m m n p11 p21 p12 p22)
-  [intros.split
-    [split
-      [split
-        [split
-          [split
-            [apply (andb_true_true ? (p12 j i)).
-             rewrite > H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            |apply (andb_true_true_r (p11 j)).
-             rewrite > H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            ]
-          |reflexivity
-          ]
-        |reflexivity
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |assumption
-    ]
-  |intros.split
-    [split
-      [split
-        [split
-          [split
-            [apply (andb_true_true ? (p22 j i)).
-             rewrite < H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            |apply (andb_true_true_r (p21 j)).
-             rewrite < H3
-              [rewrite > H6.rewrite > H7.reflexivity
-              |assumption
-              |assumption
-              ]
-            ]
-          |reflexivity
-          ]
-        |reflexivity
-        ]
-      |assumption
-      ]
-    |assumption
-    ]
+theorem pi_1: ∀n,p. 
+  ∏_{i < n | p i} 1 = 1.
+#n #p elim n // #n1 #Hind cases (true_or_false (p n1)) #Hc 
+  [>bigop_Strue >Hind // |>bigop_Sfalse // ]
+qed.
+
+theorem exp_pi: ∀n,m,p,f. 
+  ∏_{i < n | p i}(exp (f i) m) = exp (∏_{i < n | p i}(f i)) m.
+#n #m #p #f elim m
+  [@pi_1
+  |#m1 #Hind >times_pi >Hind %
   ]
-qed. *)*)
\ No newline at end of file
+qed.