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试图证明一个类型是`euclidean_semiring`的实例(在Isabelle中)

在Isabelle中,euclidean_semiring是一个类型类,表示一个具有欧几里德半环结构的类型。欧几里德半环是一个满足特定性质的代数结构,它包含了加法、乘法和除法运算。

为了证明一个类型是euclidean_semiring的实例,需要满足以下条件:

  1. 类型必须定义了加法运算符(+)和乘法运算符(*),并且满足半群的性质。即加法和乘法都是封闭的、结合的和可交换的。
  2. 类型必须定义了零元素(0)和单位元素(1),并且满足幺半群的性质。即加法的零元素是单位元素,乘法的单位元素是单位元素。
  3. 类型必须定义了除法运算符(div)和取模运算符(mod),并且满足欧几里德半环的性质。即对于任意非零元素ab,存在唯一的商q和余数r,使得a = b * q + r,并且余数r的值小于除数b的值。

在Isabelle中,可以使用instance关键字来声明一个类型是euclidean_semiring的实例。例如:

代码语言:txt
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instance my_type :: euclidean_semiring
proof
  fix a b c :: my_type
  show "a + (b + c) = (a + b) + c" by simp
  show "a * (b * c) = (a * b) * c" by simp
  show "a + b = b + a" by simp
  show "a * b = b * a" by simp
  show "0 + a = a" by simp
  show "a + 0 = a" by simp
  show "1 * a = a" by simp
  show "a * 1 = a" by simp
  show "a * (b + c) = a * b + a * c" by simp
  show "a * (b + c) = a * b + a * c" by simp
  show "a * (b + c) = a * b + a * c" by simp
  show "a * (b + c) = a * b + a * c" by simp
  show "a div b * b + a mod b = a" by simp
  show "a div b * b + a mod b = a" by simp
qed

在上述示例中,my_type是一个自定义的类型,通过证明每个性质的等式成立,我们可以声明my_typeeuclidean_semiring的实例。

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