Package natural-order: Natural number orderings

Information

name	natural-order
version	1.21
description	Natural number orderings
author	Joe Hurd <joe@gilith.com>
license	MIT
requires	bool natural-def natural-thm
show	Data.Bool Number.Natural

Files

Package tarball natural-order-1.21.tgz
Theory file natural-order.thy (included in the package tarball)

Defined Constants

Number
- Natural
  - <
  - ≤
  - >
  - ≥
  - max
  - min
  - minimal

Theorems

⊦ ∀n. 0 ≤ n

⊦ ∀n. n ≤ n

⊦ ∀n. ¬(n < n)

⊦ ∀n. 0 < suc n

⊦ ∀n. n < suc n

⊦ ∀n. n ≤ suc n

⊦ ∀m. m < 0 ⇔ F

⊦ ∀n. max 0 n = n

⊦ ∀n. max n 0 = n

⊦ ∀n. max n n = n

⊦ ∀n. min 0 n = 0

⊦ ∀n. min n 0 = 0

⊦ ∀n. min n n = n

⊦ ∀m n. m ≤ max m n

⊦ ∀m n. n ≤ max m n

⊦ ∀m n. min m n ≤ m

⊦ ∀m n. min m n ≤ n

⊦ ∀m. m ≤ 0 ⇔ m = 0

⊦ ∀n. 0 < n ⇔ ¬(n = 0)

⊦ ∀m n. m > n ⇔ n < m

⊦ ∀m n. m ≥ n ⇔ n ≤ m

⊦ ∀m n. max m n = max n m

⊦ ∀m n. min m n = min n m

⊦ ∀m n. m = n ⇒ m ≤ n

⊦ ∀m n. m < n ⇒ m ≤ n

⊦ ∀m n. m < n ∨ n ≤ m

⊦ ∀m n. m ≤ n ∨ n < m

⊦ ∀m n. m ≤ n ∨ n ≤ m

⊦ ∀m n. ¬(m < n ∧ n < m)

⊦ ∀m n. ¬(m < n ∧ n ≤ m)

⊦ ∀m n. ¬(m ≤ n ∧ n < m)

⊦ ∀m n. ¬(m < n) ⇔ n ≤ m

⊦ ∀m n. ¬(m ≤ n) ⇔ n < m

⊦ ∀m n. m < suc n ⇔ m ≤ n

⊦ ∀m n. suc m ≤ n ⇔ m < n

⊦ ∀m n. suc m < suc n ⇔ m < n

⊦ ∀m n. suc m ≤ suc n ⇔ m ≤ n

⊦ ∀m n. max m n = if m ≤ n then n else m

⊦ ∀m n. min m n = if m ≤ n then m else n

⊦ ∀m n. m ≤ n ⇔ m < n ∨ m = n

⊦ ∀m n. m < n ∨ n < m ∨ m = n

⊦ ∀m n. m ≤ n ∧ n ≤ m ⇔ m = n

⊦ ∀m n. m < n ⇔ m ≤ n ∧ ¬(m = n)

⊦ ∀m n. m < suc n ⇔ m = n ∨ m < n

⊦ ∀m n p. m < n ∧ n < p ⇒ m < p

⊦ ∀m n p. m < n ∧ n ≤ p ⇒ m < p

⊦ ∀m n p. m ≤ n ∧ n < p ⇒ m < p

⊦ ∀m n p. m ≤ n ∧ n ≤ p ⇒ m ≤ p

⊦ ∀m n. m ≤ suc n ⇔ m = suc n ∨ m ≤ n

⊦ ∀P. (∀n. (∀m. m < n ⇒ P m) ⇒ P n) ⇒ ∀n. P n

⊦ ∀P. (∃n. P n) ⇔ ∃n. P n ∧ ∀m. m < n ⇒ ¬P m

⊦ ∀P. (∃n. P n) ⇔ P ((minimal) P) ∧ ∀m. m < (minimal) P ⇒ ¬P m

⊦ ∀P. (∃x. P x) ∧ (∃M. ∀x. P x ⇒ x ≤ M) ⇔ ∃m. P m ∧ ∀x. P x ⇒ x ≤ m

Input Type Operators

→
bool
Number
- Natural
  - natural

Input Constants

=
select
Data
- Bool
  - ∀
  - ∧
  - ⇒
  - ∃
  - ∃!
  - ∨
  - ¬
  - cond
  - F
  - T
Number
- Natural
  - suc
  - zero

Assumptions

⊦ T

⊦ ¬F ⇔ T

⊦ ¬T ⇔ F

⊦ ∀t. t ⇒ t

⊦ F ⇔ ∀p. p

⊦ ∀t. t ∨ ¬t

⊦ (¬) = λp. p ⇒ F

⊦ (∃) = λP. P ((select) P)

⊦ ∀t. (∀x. t) ⇔ t

⊦ ∀t. (λx. t x) = t

⊦ (∀) = λp. p = λx. T

⊦ ∀t. ¬¬t ⇔ t

⊦ ∀t. (T ⇔ t) ⇔ t

⊦ ∀t. (t ⇔ T) ⇔ t

⊦ ∀t. F ∧ t ⇔ F

⊦ ∀t. T ∧ t ⇔ t

⊦ ∀t. t ∧ F ⇔ F

⊦ ∀t. t ∧ T ⇔ t

⊦ ∀t. t ∧ t ⇔ t

⊦ ∀t. F ⇒ t ⇔ T

⊦ ∀t. T ⇒ t ⇔ t

⊦ ∀t. t ⇒ T ⇔ T

⊦ ∀t. F ∨ t ⇔ t

⊦ ∀t. T ∨ t ⇔ T

⊦ ∀t. t ∨ F ⇔ t

⊦ ∀t. t ∨ T ⇔ T

⊦ ∀t. t ∨ t ⇔ t

⊦ ∀n. ¬(suc n = 0)

⊦ ∀t. (F ⇔ t) ⇔ ¬t

⊦ ∀t. (t ⇔ F) ⇔ ¬t

⊦ ∀t. t ⇒ F ⇔ ¬t

⊦ (⇒) = λp q. p ∧ q ⇔ p

⊦ ∀t. (t ⇔ T) ∨ (t ⇔ F)

⊦ ∀t1 t2. (if T then t1 else t2) = t1

⊦ ∀x y. x = y ⇔ y = x

⊦ ∀t1 t2. t1 ∧ t2 ⇔ t2 ∧ t1

⊦ ∀t1 t2. t1 ∨ t2 ⇔ t2 ∨ t1

⊦ (∧) = λp q. (λf. f p q) = λf. f T T

⊦ ∀P. ¬(∀x. P x) ⇔ ∃x. ¬P x

⊦ ∀P. ¬(∃x. P x) ⇔ ∀x. ¬P x

⊦ (∃) = λP. ∀q. (∀x. P x ⇒ q) ⇒ q

⊦ ∀m n. suc m = suc n ⇔ m = n

⊦ (∨) = λp q. ∀r. (p ⇒ r) ⇒ (q ⇒ r) ⇒ r

⊦ ∀P Q. P ∧ (∃x. Q x) ⇔ ∃x. P ∧ Q x

⊦ ∀P Q. P ∨ (∃x. Q x) ⇔ ∃x. P ∨ Q x

⊦ ∀P Q. (∃x. P x) ∧ Q ⇔ ∃x. P x ∧ Q

⊦ ∀P Q. (∃x. P x) ∨ Q ⇔ ∃x. P x ∨ Q

⊦ ∀P. (∀x. ∃y. P x y) ⇔ ∃y. ∀x. P x (y x)

⊦ ∀P. P 0 ∧ (∀n. P n ⇒ P (suc n)) ⇒ ∀n. P n

⊦ (∃!) = λP. (∃) P ∧ ∀x y. P x ∧ P y ⇒ x = y

⊦ ∀P Q. (∀x. P x ∧ Q x) ⇔ (∀x. P x) ∧ ∀x. Q x

⊦ ∀e f. ∃!fn. fn 0 = e ∧ ∀n. fn (suc n) = f (fn n) n

⊦ ∀P c x y. P (if c then x else y) ⇔ (c ⇒ P x) ∧ (¬c ⇒ P y)