products/sources/formale Sprachen/PVS/analysis image not shown  

Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: integral_split_scaf.pvs   Sprache: PVS

Original von: PVS©

integral_split_scaf[T: TYPE FROM real]: THEORY
%------------------------------------------------------------------------------
%
%  Scaffolding :  Rick Butler
%
%------------------------------------------------------------------------------
BEGIN

   ASSUMING
      IMPORTING deriv_domain_def[T]

      connected_domain : ASSUMPTION connected?[T]


      not_one_element : ASSUMPTION not_one_element?[T]

   ENDASSUMING


   IMPORTING reals@sigma_below, 
             step_fun_def[T], 
             integral_step[T],
             %% step_fun_props[T],
             integral_bounded[T]

   a,b,c,d,x,y,z: VAR T

   f,f1,f2,g: VAR [T -> real]

   eps, delta: VAR posreal

   xv,yv: VAR real


   diff_step_is_step_on: LEMMA a < b IMPLIES FORALL (P: partition[T](a,b)): 
                            step_function_on?(a, b, f, P) AND    
                            step_function_on?(a, b, g, P)
                         IMPLIES
                           step_function_on?(a, b, f - g, P)

   se_not_on: LEMMA FORALL (P: partition[T](a,b)):  
                    FORALL (ii,jj: below(length(P) - 1)):
                    FORALL (x: open_interval[T](seq(P)(ii), seq(P)(1 + ii))):
                          x /= seq(P)(jj)


   find_P_sec(a:T, b:{x:T|a<x}, P: partition[T](a,b), xx: closed_interval(a,b)):
              {ii: below(length(P)-1) |
                                       seq(P)(ii) <= xx AND xx <= seq(P)(ii+1)}

   find_P_sec_lem: LEMMA a < b IMPLIES (FORALL (xx: closed_interval(a,b)):
                               FORALL (P: partition[T](a,b)):  
                               LET JJ = find_P_sec(a,b,P,xx) IN
                                   seq(P)(JJ) <= xx AND xx <= seq(P)(JJ+1) )

   find_P_sec_in: LEMMA a < b IMPLIES
                      FORALL (P: partition[T](a,b)):  
                      FORALL (ii: below(length(P) - 1)):
                      FORALL (x: open_interval[T](seq(P)(ii),seq(P)(1 + ii))):
                          find_P_sec(a, b, P, x) = ii



    gen3P(a,b,c): finite_sequence[T] = 
                  (# length := 3,
                     seq := (LAMBDA (ii: below(3)):
                                IF ii = 0 THEN a
                                ELSIF ii = 1 then b
                                ELSE c ENDIF)   #) 



    F1(a:T,b:{x:T|a<x}, P: partition[T](a,b), 
        f: (bnded_on?(a,b)))(x:T): real = 
                     IF x < a OR x > b THEN 0 
                     ELSE 
                      LET JJ = find_P_sec(a,b,P,x) IN
                         IF x = P(JJ) OR x = P(JJ+1) THEN MIN_ALL(a,b,P,f)
                         ELSE MINj(a,b,P,JJ,f)
                         ENDIF
                      ENDIF

    F2(a:T,b:{x:T|a<x}, P: partition[T](a,b), 
        f: (bnded_on?(a,b)))(x:T): real =                       
                     IF x < a OR x > b THEN 0
         ELSE
            LET JJ = find_P_sec(a,b,P,x)IN
              IF x = P(JJ) OR x = P(JJ+1) THEN MAX_ALL(a,b,P,f)
              ELSE MAXj(a,b,P,JJ,f)
              ENDIF              
                      ENDIF


   F1_F2_lem: LEMMA a < b AND integrable?(a,b,f) IMPLIES
                    FORALL (P: partition[T](a, b)):
                      step_function_on?(a,b,F1(a,b,P,f),P) AND 
                      step_function_on?(a,b,F2(a,b,P,f),P) AND
                      (FORALL (x: closed_interval(a,b)):
                        F1(a,b,P,f)(x) <= f(x) AND f(x) <= F2(a,b,P,f)(x))


   epsilon_is_0: LEMMA (FORALL eps: abs(xv) < eps) IMPLIES xv = 0


   F2_F1_step_function_on: LEMMA a < b AND integrable?(a,b,f) IMPLIES
                    FORALL (P: partition[T](a, b)):
                      LET N = length(P) - 1 IN
         step_function_on?[T](a, b, F2(a, b, P, f) - F1(a, b, P, f),P)

  integrable_F2_F1: LEMMA a < b AND integrable?(a,b,f) IMPLIES
                    FORALL (P: partition[T](a, b)):
                      LET N = length(P) - 1 IN
         integrable?[T](a, b, F2(a, b, P, f) - F1(a, b, P, f))



  integral_F2_F1: LEMMA a < b AND integrable?(a,b,f) IMPLIES
                    FORALL (P: partition[T](a, b)):
                      LET N = length(P) - 1 IN
                      integral(a,b,F2(a,b,P,f)-F1(a,b,P,f)) =
                        sigma(0,N-1, (LAMBDA (j: below(N)):
                          Let DP = P(j+1)-P(j), 
                              DELj = MAXj(a,b,P,j,f) - MINj(a,b,P,j,f) IN
                          DELj* DP))
                                   
   se_prep: LEMMA a < b IMPLIES
                     FORALL (P: partition[T](a, b),
                             f: (bounded_on_all?(a, b, P)),
                             j: below(length(P) - 1),
                             nu: posreal):
      (EXISTS  (xp: closed_interval[T](P`seq(j),P`seq(j+1))):
                 f(xp) < MINj(a,b,P,j,f) + nu) AND
      (EXISTS  (xpp: closed_interval[T](P`seq(j),P`seq(j+1))):
                 f(xpp) > MAXj(a,b,P,j,f) - nu)

   get_xp(a:T,b:{x:T|a<x}, P: partition[T](a,b), f: (bounded_on_all?(a,b,P)),
          j: below(length(P) - 1), nu: posreal):
          {xp: closed_interval[T](P`seq(j),P`seq(j+1)) |   
                      f(xp) < MINj(a,b,P,j,f) + nu}

   get_xpp(a:T,b:{x:T|a<x}, P: partition[T](a,b), f: (bounded_on_all?(a,b,P)),
          j: below(length(P) - 1), nu: posreal):
          {xpp: closed_interval[T](P`seq(j),P`seq(j+1)) |   
                      f(xpp) > MAXj(a,b,P,j,f) - nu}

   
   lt_via_epsi: LEMMA FORALL (x,a: real):
                        (FORALL (epsi: posreal): x < a + epsi)
                            IMPLIES x <= a

   sigma_all_parts: LEMMA  a < b IMPLIES
                      FORALL (P: partition[T](a, b)):
        sigma(0,length(P)-2,(LAMBDA (j: below(length(P) - 1)): P(j+1) - P(j)))
                       =   b - a


   steps_exist: LEMMA  % Proposition of Rosenlicht on pg 120 (reverse dir.)
                       % See step_to_integrable in integral_prep for other
                    a < b IMPLIES
               (integrable?(a,b,f) IMPLIES
                   (FORALL eps: EXISTS (f1,f2):
                        step_function?(a,b,f1) AND 
                        step_function?(a,b,f2) AND
                      (FORALL (x: closed_interval(a,b)):
                           f1(x) <= f(x) AND f(x) <= f2(x)) AND
                      integrable?(a,b,f2-f1) AND
                      integral(a,b,f2-f1) < eps))


   partition_exists: LEMMA a < b IMPLIES     
                        (EXISTS (P: partition[T](a,b)): width(a,b,P) < delta)


   
END integral_split_scaf





¤ Dauer der Verarbeitung: 0.2 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤





Download des
Quellennavigators
Download des
sprechenden Kalenders

in der Quellcodebibliothek suchen




Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.


Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.


Bot Zugriff