Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/Isabelle/HOL/ex/   (Beweissystem Isabelle Version 2025-1©)  Datei vom 16.11.2025 mit Größe 11 kB image not shown  

Quelle  SOS_Cert.thy

  Sprache: Isabelle
 

(*  Title:      HOL/ex/SOS_Cert.thy
  Author: Amine Chaieb, University of Cambridge
  Author: Philipp Meyer, TU Muenchen
 
 Examples for Sum_of_Squares: replay of certificates.
*)

theory SOS_Cert
imports "HOL-Library.Sum_of_Squares"
begin

lemma "(3::real) * x + 7 * a < 4 3 < 2 * x ==> a < 0"
  by (sos "((R<1 + (((A<1 * R<1) * (R<2 * [1]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<3 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<14 * [1]^2))))))")

lemma "a1 0 a2 0 (a1 * a1 + a2 * a2 = b1 * b1 + b2 * b2 + 2) (a1 * b1 + a2 * b2 = 0)
    a1 * a2 - b1 * b2 (0::real)"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (([~1/2*a1*b2 + ~1/2*a2*b1] * A=0) + (([~1/2*a1*a2 + 1/2*b1*b2] * A=1) + (((A<0 * R<1) * ((R<1/2 * [b2]^2) + (R<1/2 * [b1]^2))) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * ((R<1/2 * [b2]^2) + ((R<1/2 * [b1]^2) + ((R<1/2 * [a2]^2) + (R<1/2 * [a1]^2))))))))))")

lemma "(3::real) * x + 7 * a < 4 3 < 2 * x a < 0"
  by (sos "((R<1 + (((A<1 * R<1) * (R<2 * [1]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<3 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<14 * [1]^2))))))")

lemma "(0::real) x x 1 0 y y 1
    x🪙2 + y🪙2 < 1 (x - 1)🪙2 + y🪙2 < 1 x🪙2 + (y - 1)🪙2 < 1 (x - 1)🪙2 + (y - 1)🪙2 < 1"
  by (sos "((R<1 + (((A<=3 * (A<=4 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=7 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=6 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=5 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)))))))")

lemma "(0::real) x 0 y 0 z x + y + z 3 x * y + x * z + y * z 3 * x * y * z"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (((A<0 * R<1) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<=2 * R<1) * (R<1/2 * [~1*x + y]^2)) + (((A<=1 * R<1) * (R<1/2 * [~1*x + z]^2)) + (((A<=1 * (A<=2 * (A<=3 * R<1))) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<=0 * R<1) * (R<1/2 * [~1*y + z]^2)) + (((A<=0 * (A<=2 * (A<=3 * R<1))) * (R<1/2 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=1 * (A<=3 * R<1))) * (R<1/2 * [1]^2))))))))))")

lemma "(x::real)🪙2 + y🪙2 + z🪙2 = 1 (x + y + z)🪙2 3"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (([~3] * A=0) + (R<1 * ((R<2 * [~1/2*x + ~1/2*y + z]^2) + (R<3/2 * [~1*x + y]^2))))))")

lemma "w🪙2 + x🪙2 + y🪙2 + z🪙2 = 1 (w + x + y + z)🪙2 (4::real)"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (([~4] * A=0) + (R<1 * ((R<3 * [~1/3*w + ~1/3*x + ~1/3*y + z]^2) + ((R<8/3 * [~1/2*w + ~1/2*x + y]^2) + (R<2 * [~1*w + x]^2)))))))")

lemma "(x::real) 1 y 1 x * y x + y - 1"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * (R<1 * [1]^2))))")

lemma "(x::real) > 1 y > 1 x * y > x + y - 1"
  by (sos "((((A<0 * A<1) * R<1) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))")

lemma "x 1 64 * x^7 - 112 * x^5 + 56 * x^3 - 7 * x (1::real)"
  by (sos "((((A<0 * R<1) + ((A<=1 * R<1) * (R<1 * [~8*x^3 + ~4*x^2 + 4*x + 1]^2)))) & ((((A<0 * A<1) * R<1) + ((A<=1 * (A<0 * R<1)) * (R<1 * [8*x^3 + ~4*x^2 + ~4*x + 1]^2)))))")


text One component of denominator in dodecahedral example.

lemma "2 x x 125841 / 50000 2 y y 125841 / 50000 2 z z 125841 / 50000
    2 * (x * z + x * y + y * z) - (x * x + y * y + z * z) (0::real)"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + ((R<1 * ((R<5749028157/5000000000 * [~25000/222477*x + ~25000/222477*y + ~25000/222477*z + 1]^2) + ((R<864067/1779816 * [419113/864067*x + 419113/864067*y + z]^2) + ((R<320795/864067 * [419113/1283180*x + y]^2) + (R<1702293/5132720 * [x]^2))))) + (((A<=4 * (A<=5 * R<1)) * (R<3/2 * [1]^2)) + (((A<=3 * (A<=5 * R<1)) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=4 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=3 * R<1)) * (R<3/2 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=5 * R<1)) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=3 * R<1)) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=4 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=2 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * (R<3/2 * [1]^2)))))))))))))")


text Over a larger but simpler interval.

lemma "(2::real) x x 4 2 y y 4 2 z z 4
    0 2 * (x * z + x * y + y * z) - (x * x + y * y + z * z)"
  by (sos "((R<1 + ((R<1 * ((R<1 * [~1/6*x + ~1/6*y + ~1/6*z + 1]^2) + ((R<1/18 * [~1/2*x + ~1/2*y + z]^2) + (R<1/24 * [~1*x + y]^2)))) + (((A<0 * R<1) * (R<1/12 * [1]^2)) + (((A<=4 * (A<=5 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=4 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=3 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=4 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=2 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * (R<1/6 * [1]^2)))))))))))")


text We can do 12. I think 12 is a sharp bound; see PP's certificate.

lemma "2 (x::real) x 4 2 y y 4 2 z z 4
    12 2 * (x * z + x * y + y * z) - (x * x + y * y + z * z)"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (((A<=4 * R<1) * (R<2/3 * [1]^2)) + (((A<=4 * (A<=5 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=3 * (A<=4 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=2 * R<1) * (R<2/3 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=5 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=4 * R<1)) * (R<8/3 * [1]^2)) + (((A<=2 * (A<=3 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=4 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=2 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=0 * R<1) * (R<2/3 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=5 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=4 * R<1)) * (R<8/3 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=3 * R<1)) * (R<1/3 * [1]^2)) + (((A<=0 * (A<=2 * R<1)) * (R<8/3 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * (R<1 * [1]^2))))))))))))))))))")


text Inequality from sci.math (see "Leon-Sotelo, por favor").

lemma "0 (x::real) 0 y x * y = 1 x + y x🪙2 + y🪙2"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (([1] * A=0) + (R<1 * ((R<1 * [~1/2*x + ~1/2*y + 1]^2) + (R<3/4 * [~1*x + y]^2))))))")

lemma "0 (x::real) 0 y x * y = 1 x * y * (x + y) x🪙2 + y🪙2"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (([~1*x + ~1*y + 1] * A=0) + (R<1 * ((R<1 * [~1/2*x + ~1/2*y + 1]^2) + (R<3/4 * [~1*x + y]^2))))))")

lemma "0 (x::real) 0 y x * y * (x + y)🪙2 (x🪙2 + y🪙2)🪙2"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (R<1 * ((R<1 * [~1/2*x^2 + y^2 + ~1/2*x*y]^2) + (R<3/4 * [~1*x^2 + x*y]^2)))))")

lemma "(0::real) a 0 b 0 c c * (2 * a + b)^3 / 27 x c * a🪙2 * b x"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (((A<=3 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + (((A<=1 * (A<=2 * R<1)) * (R<1/27 * [~1*a + b]^2)) + ((A<=0 * (A<=2 * R<1)) * (R<8/27 * [~1*a + b]^2))))))")

lemma "(0::real) < x 0 < 1 + x + x🪙2"
  by (sos "((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))))")

lemma "(0::real) x 0 < 1 + x + x🪙2"
  by (sos "((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + (((A<=1 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))))")

lemma "(0::real) < 1 + x🪙2"
  by (sos "((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2)))))")

lemma "(0::real) 1 + 2 * x + x🪙2"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (R<1 * (R<1 * [x + 1]^2))))")

lemma "(0::real) < 1 + x"
  by (sos "((R<1 + (((A<=1 * R<1) * (R<1/2 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1/2 * [1]^2)))))")

lemma "(0::real) < 1 + (1 + x)🪙2 * x"
  by (sos "(((R<1 + (((A<=1 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [x + 1]^2))))) & ((R<1 + (((A<0 * R<1) * (R<1 * [x + 1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))))")


lemma "(1::real) + x🪙2 = (1::real) + x🪙2"
  by (sos "(() & (((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + ((A<1 * R<1) * (R<1/2 * [1]^2))))) & ((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + ((A<0 * R<1) * (R<1 * [1]^2)))))))")

lemma "(3::real) * x + 7 * a < 4 3 < 2 * x a < 0"
  by (sos "((R<1 + (((A<1 * R<1) * (R<2 * [1]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<3 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<14 * [1]^2))))))")

lemma "(0::real) < x 1 < y y * x z x < z"
  by (sos "((((A<0 * A<1) * R<1) + (((A<=1 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2)))))")

lemma "(1::real) < x x🪙2 < y 1 < y"
  by (sos "((((A<0 * A<1) * R<1) + ((R<1 * ((R<1/10 * [~2*x + y + 1]^2) + (R<1/10 * [~1*x + y]^2))) + (((A<1 * R<1) * (R<1/2 * [1]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<1 * [x]^2)) + (((A<=0 * R<1) * ((R<1/10 * [x + 1]^2) + (R<1/10 * [x]^2))) + (((A<=0 * (A<1 * R<1)) * (R<1/5 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<0 * R<1)) * (R<1/5 * [1]^2)))))))))")

lemma "(b::real)🪙2 < 4 * a * c a * x🪙2 + b * x + c 0"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (R<1 * (R<1 * [2*a*x + b]^2))))")

lemma "(b::real)🪙2 < 4 * a * c a * x^2 + b * x + c 0"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (R<1 * (R<1 * [2*a*x + b]^2))))")

lemma "(a::real) * x🪙2 + b * x + c = 0 b🪙2 4 * a * c"
  by (sos "(((A<0 * R<1) + (R<1 * (R<1 * [2*a*x + b]^2))))")

lemma "(0::real) b 0 c 0 x 0 y x🪙2 = c y🪙2 = a🪙2 * c + b a * c y * x"
  by (sos "(((A<0 * (A<0 * R<1)) + (((A<=2 * (A<=3 * (A<0 * R<1))) * (R<2 * [1]^2)) + ((A<=0 * (A<=1 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)))))")

lemma "x - z e y - z e 0 u 0 v u + v = 1 (u * x + v * y) - z (e::real)"
  by (sos "((((A<0 * R<1) + (((A<=3 * (A<=6 * R<1)) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=1 * (A<=5 * R<1)) * (R<1 * [1]^2))))) & ((((A<0 * A<1) * R<1) + (((A<=3 * (A<=5 * (A<0 * R<1))) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=1 * (A<=4 * (A<0 * R<1))) * (R<1 * [1]^2))))))")


lemma "(x::real) - y - 2 * x^4 = 0 0 x x 2 0 y y 3 y🪙2 - 7 * y - 12 * x + 17 0"
  oops (*Too hard?*)

lemma "(0::real) x (1 + x + x🪙2) / (1 + x🪙2) 1 + x"
  by (sos "(((((A<0 * A<1) * R<1) + ((A<=0 * (A<0 * R<1)) * (R<1 * [x]^2)))) & ((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + ((A<0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))))")

lemma "(0::real) x 1 - x 1 / (1 + x + x🪙2)"
  by (sos "(((R<1 + (([~4/3] * A=0) + ((R<1 * ((R<1/3 * [3/2*x + 1]^2) + (R<7/12 * [x]^2))) + ((A<=0 * R<1) * (R<1/3 * [1]^2)))))) & (((((A<0 * A<1) * R<1) + ((A<=0 * (A<0 * R<1)) * (R<1 * [x]^2)))) & ((R<1 + ((R<1 * (R<1 * [x]^2)) + (((A<0 * R<1) * (R<1 * [1]^2)) + ((A<=0 * R<1) * (R<1 * [1]^2))))))))")

lemma "(x::real) 1 / 2 - x - 2 * x🪙2 - x / (1 - x)"
  by (sos "((((A<0 * A<1) * R<1) + ((A<=0 * (A<0 * R<1)) * (R<1 * [x]^2))))")

lemma "4 * r🪙2 = p🪙2 - 4 * q r (0::real) x🪙2 + p * x + q = 0 2 * (x::real) = - p + 2 * r 2 * x = - p - 2 * r"
  by (sos "((((((A<0 * A<1) * R<1) + ([~4] * A=0))) & ((((A<0 * A<1) * R<1) + ([4] * A=0)))) & (((((A<0 * A<1) * R<1) + ([4] * A=0))) & ((((A<0 * A<1) * R<1) + ([~4] * A=0)))))")

end

Messung V0.5 in Prozent
C=94 H=-21 G=67

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.14 Sekunden  (vorverarbeitet am  2026-04-26) ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

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 und die Messung sind noch experimentell.