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In [1]:
import proveit
# Automation is not needed when only showing a stored proof:
proveit.defaults.automation = False # This will speed things up.
proveit.defaults.inline_pngs = False # Makes files smaller.
%show_proof
Out[1]:
 step typerequirementsstatement
0instantiation1, 2, 3,  ⊢  
  : , : , :
1reference130  ⊢  
2instantiation27, 40, 4, 5, 6*, 7*,  ⊢  
  : , : , : , :
3instantiation130, 8, 9  ⊢  
  : , : , :
4instantiation201, 181, 10  ⊢  
  : , : , :
5instantiation11, 24, 41, 15,  ⊢  
  : , : , : , :
6instantiation12, 13  ⊢  
  :
7instantiation14, 24, 41, 15, 16, 17*,  ⊢  
  : , : , : , :
8instantiation116, 18  ⊢  
  : , : , :
9instantiation136, 19, 20  ⊢  
  : , : , :
10instantiation201, 174, 37  ⊢  
  : , : , :
11theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.binary_closure
12theorem  ⊢  
 proveit.numbers.absolute_value.abs_non_neg_elim
13instantiation21, 22  ⊢  
  :
14theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.norm_of_sum_of_orthogonal_pair
15instantiation23, 24, 75, 42,  ⊢  
  : , : , : , :
16instantiation136, 25, 26,  ⊢  
  : , : , :
17instantiation27, 40, 75, 42, 28*,  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation116, 29  ⊢  
  : , : , :
19instantiation136, 30, 31  ⊢  
  : , : , :
20instantiation32, 33, 34, 35  ⊢  
  : , : , : , :
21theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nonneg_if_in_real_nonneg
22instantiation201, 36, 37  ⊢  
  : , : , :
23theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
24instantiation38, 135  ⊢  
  :
25instantiation39, 40, 75, 41, 42,  ⊢  
  : , : , : , : , :
26instantiation130, 43, 44,  ⊢  
  : , : , :
27theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.scaled_norm
28instantiation130, 45, 46,  ⊢  
  : , : , :
29instantiation130, 47, 48  ⊢  
  : , : , :
30instantiation49, 80, 50, 51  ⊢  
  : , : , : , : , :
31instantiation130, 52, 53  ⊢  
  : , : , :
32theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
33instantiation116, 54  ⊢  
  : , : , :
34instantiation116, 54  ⊢  
  : , : , :
35instantiation121, 80  ⊢  
  :
36theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real_nonneg
37instantiation55, 56, 89, 57  ⊢  
  : , :
38theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
39theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.inner_prod_scalar_mult_right
40instantiation58, 135  ⊢  
  :
41theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_in_qubit_space
42theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_in_qubit_space
43instantiation116, 59  ⊢  
  : , : , :
44instantiation60, 75, 61, 62*,  ⊢  
  : , :
45instantiation116, 63,  ⊢  
  : , : , :
46instantiation102, 64  ⊢  
  :
47instantiation130, 65, 66  ⊢  
  : , : , :
48theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
49theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.mult_frac_cancel_denom_left
50instantiation201, 68, 67  ⊢  
  : , : , :
51instantiation201, 68, 73  ⊢  
  : , : , :
52instantiation116, 69  ⊢  
  : , : , :
53instantiation116, 70  ⊢  
  : , : , :
54instantiation104, 80  ⊢  
  :
55theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_real_pos_closure
56instantiation201, 123, 71  ⊢  
  : , : , :
57instantiation72, 73  ⊢  
  :
58theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.complex_vec_set_is_inner_prod_space
59theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_and_one_have_zero_inner_prod
60axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_extends_number_mult
61theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
62instantiation74, 75,  ⊢  
  :
63instantiation76, 77, 78*,  ⊢  
  :
64instantiation79, 80, 117  ⊢  
  : , : , :
65instantiation116, 81  ⊢  
  : , : , :
66instantiation116, 82  ⊢  
  : , : , :
67instantiation201, 83, 84  ⊢  
  : , : , :
68theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
69instantiation116, 85  ⊢  
  : , : , :
70instantiation130, 86, 87  ⊢  
  : , : , :
71instantiation201, 134, 120  ⊢  
  : , : , :
72theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nonzero_if_in_real_nonzero
73instantiation201, 88, 89  ⊢  
  : , : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_zero_right
75instantiation171, 90, 91,  ⊢  
  : , :
76theorem  ⊢  
 proveit.numbers.absolute_value.complex_unit_length
77instantiation136, 92, 93,  ⊢  
  : , : , :
78instantiation94, 95,  ⊢  
  : , :
79theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
80instantiation201, 181, 96  ⊢  
  : , : , :
81instantiation130, 97, 99  ⊢  
  : , : , :
82instantiation130, 98, 99  ⊢  
  : , : , :
83theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
84instantiation201, 100, 101  ⊢  
  : , : , :
85instantiation102, 122  ⊢  
  :
86instantiation116, 103  ⊢  
  : , : , :
87instantiation104, 122  ⊢  
  :
88theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real_nonzero
89instantiation105, 106  ⊢  
  :
90instantiation201, 181, 107  ⊢  
  : , : , :
91instantiation136, 108, 109,  ⊢  
  : , : , :
92instantiation167, 157, 110,  ⊢  
  : , :
93instantiation130, 111, 112,  ⊢  
  : , : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
95instantiation116, 113,  ⊢  
  : , : , :
96instantiation201, 184, 114  ⊢  
  : , : , :
97instantiation116, 115  ⊢  
  : , : , :
98instantiation116, 117  ⊢  
  : , : , :
99instantiation118, 172  ⊢  
  :
100theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
101instantiation201, 119, 120  ⊢  
  : , : , :
102theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
103instantiation121, 122  ⊢  
  :
104theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.frac_one_denom
105theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_real_pos_closure
106instantiation201, 123, 124  ⊢  
  : , : , :
107instantiation201, 174, 125  ⊢  
  : , : , :
108instantiation162, 139, 126,  ⊢  
  : , :
109instantiation130, 127, 128,  ⊢  
  : , : , :
110instantiation167, 129, 166,  ⊢  
  : , :
111instantiation152, 200, 186, 153, 146, 154, 139, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
112instantiation152, 153, 186, 154, 145, 146, 172, 150, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
113instantiation130, 131, 132,  ⊢  
  : , : , :
114instantiation201, 187, 196  ⊢  
  : , : , :
115theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_zero_norm
116axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
117theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.ket_one_norm
118theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exponentiated_one
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
120theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
121theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_right
122instantiation133, 172  ⊢  
  :
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_pos_within_real_pos
124instantiation201, 134, 135  ⊢  
  : , : , :
125theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
126instantiation136, 137, 138,  ⊢  
  : , : , :
127instantiation152, 200, 140, 153, 141, 154, 139, 163, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
128instantiation152, 153, 186, 140, 154, 145, 141, 172, 150, 163, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
129instantiation142, 177, 143,  ⊢  
  : , :
130axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
131instantiation144, 153, 186, 154, 145, 146, 172, 150, 163, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
132instantiation147, 200, 148, 153, 149, 154, 163, 172, 150, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
133theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.sqrt_complex_closure
134theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
135theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
136theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
137instantiation162, 151, 156,  ⊢  
  : , :
138instantiation152, 153, 186, 200, 154, 155, 163, 164, 156,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
139instantiation201, 181, 157  ⊢  
  : , : , :
140theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
141instantiation158  ⊢  
  : , : , :
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_real_closure_nat_power
143instantiation159, 160,  ⊢  
  :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.leftward_commutation
145instantiation165  ⊢  
  : , :
146instantiation165  ⊢  
  : , :
147theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.association
148theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
149instantiation161  ⊢  
  : , : , : , :
150instantiation201, 181, 168  ⊢  
  : , : , :
151instantiation162, 163, 164,  ⊢  
  : , :
152theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
153axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
154theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
155instantiation165  ⊢  
  : , :
156instantiation201, 181, 166  ⊢  
  : , : , :
157instantiation167, 177, 168  ⊢  
  : , :
158theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
159theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_closure
160instantiation169, 188, 170,  ⊢  
  :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
164instantiation171, 172, 173,  ⊢  
  : , :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
166theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
167theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_real_closure_bin
168instantiation201, 174, 175  ⊢  
  : , : , :
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonpos_int_is_int_nonpos
170instantiation176, 192, 193, 190,  ⊢  
  : , : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
172instantiation201, 181, 177  ⊢  
  : , : , :
173instantiation178, 179,  ⊢  
  :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
176theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_upper_bound
177instantiation201, 184, 180  ⊢  
  : , : , :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
179instantiation201, 181, 182,  ⊢  
  : , : , :
180instantiation201, 187, 183  ⊢  
  : , : , :
181theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
182instantiation201, 184, 185,  ⊢  
  : , : , :
183instantiation201, 199, 186  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
185instantiation201, 187, 188,  ⊢  
  : , : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
188instantiation201, 189, 190,  ⊢  
  : , : , :
189instantiation191, 192, 193  ⊢  
  : , :
190assumption  ⊢  
191theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
192instantiation194, 195, 196  ⊢  
  : , :
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
194theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
195instantiation197, 198  ⊢  
  :
196instantiation201, 199, 200  ⊢  
  : , : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
198instantiation201, 202, 203  ⊢  
  : , : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
200theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
201theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
202theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
203assumption  ⊢  
*equality replacement requirements