theorem Fin.size_pos {n : Nat} (i : Fin n) : 0 < n

If you actually have an element of Fin n, then the n is always positive

theorem Fin.mod_def {n : Nat} (a : Fin n) (m : Fin n) : a % m = { val := ↑a % ↑m % n, isLt := (_ : ↑a % ↑m % n < n) }

theorem Fin.mul_def {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : a * b = { val := ↑a * ↑b % n, isLt := (_ : ↑a * ↑b % n < n) }

theorem Fin.sub_def {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : a - b = { val := (↑a + (n - ↑b)) % n, isLt := (_ : (↑a + (n - ↑b)) % n < n) }

theorem Fin.size_pos' {n : Nat} [Nonempty (Fin n)] : 0 < n

@[simp]

theorem Fin.is_lt {n : Nat} (a : Fin n) : ↑a < n

theorem Fin.pos_iff_nonempty {n : Nat} : 0 < n ↔ Nonempty (Fin n)

coercions and constructions

@[simp]

theorem Fin.eta {n : Nat} (a : Fin n) (h : ↑a < n) : { val := ↑a, isLt := h } = a

theorem Fin.ext {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} (h : ↑a = ↑b) : a = b

theorem Fin.val_inj {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : ↑a = ↑b ↔ a = b

theorem Fin.ext_iff {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : a = b ↔ ↑a = ↑b

theorem Fin.val_ne_iff {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : ↑a ≠ ↑b ↔ a ≠ b

theorem Fin.exists_iff {n : Nat} {p : Fin n → Prop} : (∃ i, p i) ↔ ∃ i h, p { val := i, isLt := h }

theorem Fin.forall_iff {n : Nat} {p : Fin n → Prop} : ((i : Fin n) → p i) ↔ (i : Nat) → (h : i < n) → p { val := i, isLt := h }

theorem Fin.mk.inj_iff {n : Nat} {a : Nat} {b : Nat} {ha : a < n} {hb : b < n} : { val := a, isLt := ha } = { val := b, isLt := hb } ↔ a = b

theorem Fin.val_mk {m : Nat} {n : Nat} (h : m < n) : ↑{ val := m, isLt := h } = m

theorem Fin.eq_mk_iff_val_eq {n : Nat} {a : Fin n} {k : Nat} {hk : k < n} : a = { val := k, isLt := hk } ↔ ↑a = k

theorem Fin.mk_val {n : Nat} (i : Fin n) : { val := ↑i, isLt := (_ : ↑i < n) } = i

@[simp]

theorem Fin.ofNat'_zero_val : ∀ {a : Nat} {h : a > 0}, ↑(Fin.ofNat' 0 h) = 0

@[simp]

theorem Fin.mod_val {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : ↑(a % b) = ↑a % ↑b

@[simp]

theorem Fin.div_val {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : ↑(a / b) = ↑a / ↑b

@[simp]

theorem Fin.modn_val {n : Nat} (a : Fin n) (b : Nat) : ↑(Fin.modn a b) = ↑a % b

theorem Fin.ite_val {n : Nat} {c : Prop} [Decidable c] {x : c → Fin n} (y : ¬c → Fin n) : ↑(if h : c then x h else y h) = if h : c then ↑(x h) else ↑(y h)

theorem Fin.dite_val {n : Nat} {c : Prop} [Decidable c] {x : Fin n} {y : Fin n} : ↑(if c then x else y) = if c then ↑x else ↑y

order

theorem Fin.le_def {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : a ≤ b ↔ ↑a ≤ ↑b

theorem Fin.lt_def {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : a < b ↔ ↑a < ↑b

@[simp]

theorem Fin.not_le {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : ¬a ≤ b ↔ b < a

@[simp]

theorem Fin.not_lt {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : ¬a < b ↔ b ≤ a

theorem Fin.ne_of_lt {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} (h : a < b) : a ≠ b

theorem Fin.ne_of_gt {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} (h : a < b) : b ≠ a

theorem Fin.is_le {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) : ↑i ≤ n

@[simp]

theorem Fin.is_le' {n : Nat} {a : Fin n} : ↑a ≤ n

theorem Fin.mk_lt_of_lt_val {n : Nat} {b : Fin n} {a : Nat} (h : a < ↑b) : { val := a, isLt := (_ : a < n) } < b

theorem Fin.mk_le_of_le_val {n : Nat} {b : Fin n} {a : Nat} (h : a ≤ ↑b) : { val := a, isLt := (_ : a < n) } ≤ b

@[simp]

theorem Fin.mk_le_mk {n : Nat} {x : Nat} {y : Nat} {hx : x < n} {hy : y < n} : { val := x, isLt := hx } ≤ { val := y, isLt := hy } ↔ x ≤ y

@[simp]

theorem Fin.mk_lt_mk {n : Nat} {x : Nat} {y : Nat} {hx : x < n} {hy : y < n} : { val := x, isLt := hx } < { val := y, isLt := hy } ↔ x < y

@[simp]

theorem Fin.val_zero (n : Nat) : ↑0 = 0

@[simp]

theorem Fin.mk_zero {n : Nat} : { val := 0, isLt := (_ : 0 < Nat.succ n) } = 0

@[simp]

theorem Fin.zero_le {n : Nat} (a : Fin (n + 1)) : 0 ≤ a

theorem Fin.zero_lt_one {n : Nat} : 0 < 1

@[simp]

theorem Fin.not_lt_zero {n : Nat} (a : Fin (n + 1)) : ¬a < 0

theorem Fin.pos_iff_ne_zero {n : Nat} {a : Fin (n + 1)} : 0 < a ↔ a ≠ 0

theorem Fin.eq_zero_or_eq_succ {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) : i = 0 ∨ ∃ j, i = Fin.succ j

theorem Fin.eq_succ_of_ne_zero {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} (hi : i ≠ 0) : ∃ j, i = Fin.succ j

@[simp]

theorem Fin.val_rev {n : Nat} (i : Fin n) : ↑(Fin.rev i) = n - (↑i + 1)

@[simp]

theorem Fin.rev_rev {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.rev (Fin.rev i) = i

@[simp]

theorem Fin.rev_le_rev {n : Nat} {i : Fin n} {j : Fin n} : Fin.rev i ≤ Fin.rev j ↔ j ≤ i

@[simp]

theorem Fin.rev_inj {n : Nat} {i : Fin n} {j : Fin n} : Fin.rev i = Fin.rev j ↔ i = j

theorem Fin.rev_eq {n : Nat} {a : Nat} (i : Fin (n + 1)) (h : n = a + ↑i) : Fin.rev i = { val := a, isLt := (_ : a < Nat.succ n) }

@[simp]

theorem Fin.rev_lt_rev {n : Nat} {i : Fin n} {j : Fin n} : Fin.rev i < Fin.rev j ↔ j < i

@[simp]

theorem Fin.val_last (n : Nat) : ↑(Fin.last n) = n

theorem Fin.le_last {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) : i ≤ Fin.last n

theorem Fin.last_pos {n : Nat} : 0 < Fin.last (n + 1)

theorem Fin.eq_last_of_not_lt {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} (h : ¬↑i < n) : i = Fin.last n

theorem Fin.val_lt_last {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} : i ≠ Fin.last n → ↑i < n

addition, numerals, and coercion from Nat

@[simp]

theorem Fin.val_one (n : Nat) : ↑1 = 1

@[simp]

theorem Fin.mk_one {n : Nat} : { val := 1, isLt := (_ : Nat.succ 0 < Nat.succ (n + 1)) } = 1

theorem Fin.subsingleton_iff_le_one {n : Nat} : Subsingleton (Fin n) ↔ n ≤ 1

instance Fin.subsingleton_zero : Subsingleton (Fin 0)

instance Fin.subsingleton_one : Subsingleton (Fin 1)

theorem Fin.fin_one_eq_zero (a : Fin 1) : a = 0

theorem Fin.add_def {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : a + b = { val := (↑a + ↑b) % n, isLt := (_ : (↑a + ↑b) % n < n) }

theorem Fin.val_add {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : ↑(a + b) = (↑a + ↑b) % n

theorem Fin.val_add_one_of_lt {n : Nat} {i : Fin (Nat.succ n)} (h : i < Fin.last n) : ↑(i + 1) = ↑i + 1

@[simp]

theorem Fin.last_add_one (n : Nat) : Fin.last n + 1 = 0

theorem Fin.val_add_one {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) : ↑(i + 1) = if i = Fin.last n then 0 else ↑i + 1

@[simp]

theorem Fin.val_two {n : Nat} : ↑2 = 2

theorem Fin.add_one_pos {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) (h : i < Fin.last n) : 0 < i + 1

theorem Fin.one_pos {n : Nat} : 0 < 1

theorem Fin.zero_ne_one {n : Nat} : 0 ≠ 1

succ and casts into larger Fin types

@[simp]

theorem Fin.val_succ {n : Nat} (j : Fin n) : ↑(Fin.succ j) = ↑j + 1

@[simp]

theorem Fin.succ_pos {n : Nat} (a : Fin n) : 0 < Fin.succ a

@[simp]

theorem Fin.succ_le_succ_iff {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : Fin.succ a ≤ Fin.succ b ↔ a ≤ b

@[simp]

theorem Fin.succ_lt_succ_iff {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : Fin.succ a < Fin.succ b ↔ a < b

@[simp]

theorem Fin.succ_inj {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : Fin.succ a = Fin.succ b ↔ a = b

theorem Fin.succ_ne_zero {n : Nat} (k : Fin n) : Fin.succ k ≠ 0

@[simp]

theorem Fin.succ_zero_eq_one {n : Nat} : Fin.succ 0 = 1

@[simp]

theorem Fin.succ_one_eq_two {n : Nat} : Fin.succ 1 = 2

Version of succ_one_eq_two to be used by dsimp

@[simp]

theorem Fin.succ_mk (n : Nat) (i : Nat) (h : i < n) : Fin.succ { val := i, isLt := h } = { val := i + 1, isLt := (_ : Nat.succ i < Nat.succ n) }

theorem Fin.mk_succ_pos {n : Nat} (i : Nat) (h : i < n) : 0 < { val := Nat.succ i, isLt := (_ : i + 1 < n + 1) }

theorem Fin.one_lt_succ_succ {n : Nat} (a : Fin n) : 1 < Fin.succ (Fin.succ a)

@[simp]

theorem Fin.add_one_lt_iff {n : Nat} {k : Fin (n + 2)} : k + 1 < k ↔ k = Fin.last (n + 1)

@[simp]

theorem Fin.add_one_le_iff {n : Nat} {k : Fin (n + 1)} : k + 1 ≤ k ↔ k = Fin.last n

@[simp]

theorem Fin.last_le_iff {n : Nat} {k : Fin (n + 1)} : Fin.last n ≤ k ↔ k = Fin.last n

@[simp]

theorem Fin.lt_add_one_iff {n : Nat} {k : Fin (n + 1)} : k < k + 1 ↔ k < Fin.last n

@[simp]

theorem Fin.le_zero_iff {n : Nat} {k : Fin (n + 1)} : k ≤ 0 ↔ k = 0

theorem Fin.succ_succ_ne_one {n : Nat} (a : Fin n) : Fin.succ (Fin.succ a) ≠ 1

@[simp]

theorem Fin.coe_castLT {m : Nat} {n : Nat} (i : Fin m) (h : ↑i < n) : ↑(Fin.castLT i h) = ↑i

@[simp]

theorem Fin.castLT_mk (i : Nat) (n : Nat) (m : Nat) (hn : i < n) (hm : i < m) : Fin.castLT { val := i, isLt := hn } hm = { val := i, isLt := hm }

@[simp]

theorem Fin.coe_castLE {n : Nat} {m : Nat} (h : n ≤ m) (i : Fin n) : ↑(Fin.castLE h i) = ↑i

@[simp]

theorem Fin.castLE_mk (i : Nat) (n : Nat) (m : Nat) (hn : i < n) (h : n ≤ m) : Fin.castLE h { val := i, isLt := hn } = { val := i, isLt := (_ : i < m) }

@[simp]

theorem Fin.castLE_zero {n : Nat} {m : Nat} (h : Nat.succ n ≤ Nat.succ m) : Fin.castLE h 0 = 0

@[simp]

theorem Fin.castLE_succ {m : Nat} {n : Nat} (h : m + 1 ≤ n + 1) (i : Fin m) : Fin.castLE h (Fin.succ i) = Fin.succ (Fin.castLE (_ : m ≤ n) i)

@[simp]

theorem Fin.castLE_castLE {k : Nat} {m : Nat} {n : Nat} (km : k ≤ m) (mn : m ≤ n) (i : Fin k) : Fin.castLE mn (Fin.castLE km i) = Fin.castLE (_ : k ≤ n) i

@[simp]

theorem Fin.castLE_comp_castLE {k : Nat} {m : Nat} {n : Nat} (km : k ≤ m) (mn : m ≤ n) : Fin.castLE mn ∘ Fin.castLE km = Fin.castLE (_ : k ≤ n)

@[simp]

theorem Fin.coe_cast {n : Nat} {m : Nat} (h : n = m) (i : Fin n) : ↑(Fin.cast h i) = ↑i

@[simp]

theorem Fin.cast_last {n : Nat} {n' : Nat} {h : n + 1 = n' + 1} : Fin.cast h (Fin.last n) = Fin.last n'

@[simp]

theorem Fin.cast_mk {n : Nat} {m : Nat} (h : n = m) (i : Nat) (hn : i < n) : Fin.cast h { val := i, isLt := hn } = { val := i, isLt := (_ : i < m) }

@[simp]

theorem Fin.cast_trans {n : Nat} {m : Nat} {k : Nat} (h : n = m) (h' : m = k) {i : Fin n} : Fin.cast h' (Fin.cast h i) = Fin.cast (_ : n = k) i

theorem Fin.castLE_of_eq {m : Nat} {n : Nat} (h : m = n) {h' : m ≤ n} : Fin.castLE h' = Fin.cast h

@[simp]

theorem Fin.coe_castAdd {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : ↑(Fin.castAdd m i) = ↑i

@[simp]

theorem Fin.castAdd_zero {n : Nat} : Fin.castAdd 0 = Fin.cast (_ : n = n)

theorem Fin.castAdd_lt {m : Nat} (n : Nat) (i : Fin m) : ↑(Fin.castAdd n i) < m

@[simp]

theorem Fin.castAdd_mk {n : Nat} (m : Nat) (i : Nat) (h : i < n) : Fin.castAdd m { val := i, isLt := h } = { val := i, isLt := (_ : i < n + m) }

@[simp]

theorem Fin.castAdd_castLT {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin (n + m)) (hi : ↑i < n) : Fin.castAdd m (Fin.castLT i hi) = i

@[simp]

theorem Fin.castLT_castAdd {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : Fin.castLT (Fin.castAdd m i) (_ : ↑(Fin.castAdd m i) < n) = i

theorem Fin.castAdd_cast {n : Nat} {n' : Nat} (m : Nat) (i : Fin n') (h : n' = n) : Fin.castAdd m (Fin.cast h i) = Fin.cast (_ : n' + m = n + m) (Fin.castAdd m i)

For rewriting in the reverse direction, see Fin.cast_castAdd_left.

theorem Fin.cast_castAdd_left {n : Nat} {n' : Nat} {m : Nat} (i : Fin n') (h : n' + m = n + m) : Fin.cast h (Fin.castAdd m i) = Fin.castAdd m (Fin.cast (_ : n' = n) i)

@[simp]

theorem Fin.cast_castAdd_right {n : Nat} {m : Nat} {m' : Nat} (i : Fin n) (h : n + m' = n + m) : Fin.cast h (Fin.castAdd m' i) = Fin.castAdd m i

theorem Fin.castAdd_castAdd {m : Nat} {n : Nat} {p : Nat} (i : Fin m) : Fin.castAdd p (Fin.castAdd n i) = Fin.cast (_ : m + (n + p) = m + n + p) (Fin.castAdd (n + p) i)

@[simp]

theorem Fin.cast_succ_eq {n : Nat} {n' : Nat} (i : Fin n) (h : Nat.succ n = Nat.succ n') : Fin.cast h (Fin.succ i) = Fin.succ (Fin.cast (_ : n = n') i)

The cast of the successor is the successor of the cast. See Fin.succ_cast_eq for rewriting in the reverse direction.

theorem Fin.succ_cast_eq {n : Nat} {n' : Nat} (i : Fin n) (h : n = n') : Fin.succ (Fin.cast h i) = Fin.cast (_ : Nat.succ n = Nat.succ n') (Fin.succ i)

@[simp]

theorem Fin.coe_castSucc {n : Nat} (i : Fin n) : ↑(Fin.castSucc i) = ↑i

@[simp]

theorem Fin.castSucc_mk (n : Nat) (i : Nat) (h : i < n) : Fin.castSucc { val := i, isLt := h } = { val := i, isLt := (_ : i < Nat.succ n) }

@[simp]

theorem Fin.cast_castSucc {n : Nat} {n' : Nat} {h : n + 1 = n' + 1} {i : Fin n} : Fin.cast h (Fin.castSucc i) = Fin.castSucc (Fin.cast (_ : n = n') i)

theorem Fin.castSucc_lt_succ {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.castSucc i < Fin.succ i

theorem Fin.le_castSucc_iff {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} {j : Fin n} : i ≤ Fin.castSucc j ↔ i < Fin.succ j

theorem Fin.castSucc_lt_iff_succ_le {n : Nat} {i : Fin n} {j : Fin (n + 1)} : Fin.castSucc i < j ↔ Fin.succ i ≤ j

@[simp]

theorem Fin.succ_last (n : Nat) : Fin.succ (Fin.last n) = Fin.last (Nat.succ n)

@[simp]

theorem Fin.succ_eq_last_succ {n : Nat} (i : Fin (Nat.succ n)) : Fin.succ i = Fin.last (n + 1) ↔ i = Fin.last n

@[simp]

theorem Fin.castSucc_castLT {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) (h : ↑i < n) : Fin.castSucc (Fin.castLT i h) = i

@[simp]

theorem Fin.castLT_castSucc {n : Nat} (a : Fin n) (h : ↑a < n) : Fin.castLT (Fin.castSucc a) h = a

@[simp]

theorem Fin.castSucc_lt_castSucc_iff {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : Fin.castSucc a < Fin.castSucc b ↔ a < b

theorem Fin.castSucc_inj {n : Nat} {a : Fin n} {b : Fin n} : Fin.castSucc a = Fin.castSucc b ↔ a = b

theorem Fin.castSucc_lt_last {n : Nat} (a : Fin n) : Fin.castSucc a < Fin.last n

@[simp]

theorem Fin.castSucc_zero {n : Nat} : Fin.castSucc 0 = 0

@[simp]

theorem Fin.castSucc_one {n : Nat} : Fin.castSucc 1 = 1

theorem Fin.castSucc_pos {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} (h : 0 < i) : 0 < Fin.castSucc i

castSucc i is positive when i is positive

@[simp]

theorem Fin.castSucc_eq_zero_iff {n : Nat} (a : Fin (n + 1)) : Fin.castSucc a = 0 ↔ a = 0

theorem Fin.castSucc_ne_zero_iff {n : Nat} (a : Fin (n + 1)) : Fin.castSucc a ≠ 0 ↔ a ≠ 0

theorem Fin.castSucc_fin_succ (n : Nat) (j : Fin n) : Fin.castSucc (Fin.succ j) = Fin.succ (Fin.castSucc j)

@[simp]

theorem Fin.coeSucc_eq_succ {n : Nat} {a : Fin n} : Fin.castSucc a + 1 = Fin.succ a

theorem Fin.lt_succ {n : Nat} {a : Fin n} : Fin.castSucc a < Fin.succ a

theorem Fin.exists_castSucc_eq {n : Nat} {i : Fin (n + 1)} : (∃ j, Fin.castSucc j = i) ↔ i ≠ Fin.last n

theorem Fin.succ_castSucc {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.succ (Fin.castSucc i) = Fin.castSucc (Fin.succ i)

@[simp]

theorem Fin.coe_addNat {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : ↑(Fin.addNat i m) = ↑i + m

@[simp]

theorem Fin.addNat_one {n : Nat} {i : Fin n} : Fin.addNat i 1 = Fin.succ i

theorem Fin.le_coe_addNat {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : m ≤ ↑(Fin.addNat i m)

@[simp]

theorem Fin.addNat_mk {m : Nat} (n : Nat) (i : Nat) (hi : i < m) : Fin.addNat { val := i, isLt := hi } n = { val := i + n, isLt := (_ : i + n < m + n) }

@[simp]

theorem Fin.cast_addNat_zero {n : Nat} {n' : Nat} (i : Fin n) (h : n + 0 = n') : Fin.cast h (Fin.addNat i 0) = Fin.cast (_ : n = n') i

theorem Fin.addNat_cast {n : Nat} {n' : Nat} {m : Nat} (i : Fin n') (h : n' = n) : Fin.addNat (Fin.cast h i) m = Fin.cast (_ : n' + m = n + m) (Fin.addNat i m)

For rewriting in the reverse direction, see Fin.cast_addNat_left.

theorem Fin.cast_addNat_left {n : Nat} {n' : Nat} {m : Nat} (i : Fin n') (h : n' + m = n + m) : Fin.cast h (Fin.addNat i m) = Fin.addNat (Fin.cast (_ : n' = n) i) m

@[simp]

theorem Fin.cast_addNat_right {n : Nat} {m : Nat} {m' : Nat} (i : Fin n) (h : n + m' = n + m) : Fin.cast h (Fin.addNat i m') = Fin.addNat i m

@[simp]

theorem Fin.coe_natAdd (n : Nat) {m : Nat} (i : Fin m) : ↑(Fin.natAdd n i) = n + ↑i

@[simp]

theorem Fin.natAdd_mk {m : Nat} (n : Nat) (i : Nat) (hi : i < m) : Fin.natAdd n { val := i, isLt := hi } = { val := n + i, isLt := (_ : n + i < n + m) }

theorem Fin.le_coe_natAdd {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : m ≤ ↑(Fin.natAdd m i)

theorem Fin.natAdd_zero {n : Nat} : Fin.natAdd 0 = Fin.cast (_ : n = 0 + n)

theorem Fin.natAdd_cast {n : Nat} {n' : Nat} (m : Nat) (i : Fin n') (h : n' = n) : Fin.natAdd m (Fin.cast h i) = Fin.cast (_ : m + n' = m + n) (Fin.natAdd m i)

For rewriting in the reverse direction, see Fin.cast_natAdd_right.

theorem Fin.cast_natAdd_right {n : Nat} {n' : Nat} {m : Nat} (i : Fin n') (h : m + n' = m + n) : Fin.cast h (Fin.natAdd m i) = Fin.natAdd m (Fin.cast (_ : n' = n) i)

@[simp]

theorem Fin.cast_natAdd_left {n : Nat} {m : Nat} {m' : Nat} (i : Fin n) (h : m' + n = m + n) : Fin.cast h (Fin.natAdd m' i) = Fin.natAdd m i

theorem Fin.castAdd_natAdd (p : Nat) (m : Nat) {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.castAdd p (Fin.natAdd m i) = Fin.cast (_ : m + (n + p) = m + n + p) (Fin.natAdd m (Fin.castAdd p i))

theorem Fin.natAdd_castAdd (p : Nat) (m : Nat) {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.natAdd m (Fin.castAdd p i) = Fin.cast (_ : m + n + p = m + (n + p)) (Fin.castAdd p (Fin.natAdd m i))

theorem Fin.natAdd_natAdd (m : Nat) (n : Nat) {p : Nat} (i : Fin p) : Fin.natAdd m (Fin.natAdd n i) = Fin.cast (_ : m + n + p = m + (n + p)) (Fin.natAdd (m + n) i)

@[simp]

theorem Fin.cast_natAdd_zero {n : Nat} {n' : Nat} (i : Fin n) (h : 0 + n = n') : Fin.cast h (Fin.natAdd 0 i) = Fin.cast (_ : n = n') i

@[simp]

theorem Fin.cast_natAdd (n : Nat) {m : Nat} (i : Fin m) : Fin.cast (_ : n + m = m + n) (Fin.natAdd n i) = Fin.addNat i n

@[simp]

theorem Fin.cast_addNat {n : Nat} (m : Nat) (i : Fin n) : Fin.cast (_ : n + m = m + n) (Fin.addNat i m) = Fin.natAdd m i

@[simp]

theorem Fin.natAdd_last {m : Nat} {n : Nat} : Fin.natAdd n (Fin.last m) = Fin.last (n + m)

theorem Fin.natAdd_castSucc {m : Nat} {n : Nat} {i : Fin m} : Fin.natAdd n (Fin.castSucc i) = Fin.castSucc (Fin.natAdd n i)

pred

@[simp]

theorem Fin.coe_pred {n : Nat} (j : Fin (n + 1)) (h : j ≠ 0) : ↑(Fin.pred j h) = ↑j - 1

@[simp]

theorem Fin.succ_pred {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) (h : i ≠ 0) : Fin.succ (Fin.pred i h) = i

@[simp]

theorem Fin.pred_succ {n : Nat} (i : Fin n) {h : Fin.succ i ≠ 0} : Fin.pred (Fin.succ i) h = i

theorem Fin.pred_eq_iff_eq_succ {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) (hi : i ≠ 0) (j : Fin n) : Fin.pred i hi = j ↔ i = Fin.succ j

theorem Fin.pred_mk_succ {n : Nat} (i : Nat) (h : i < n + 1) : Fin.pred { val := i + 1, isLt := (_ : i + 1 < n + 1 + 1) } (_ : ¬{ val := i + 1, isLt := (_ : i + 1 < n + 1 + 1) } = 0) = { val := i, isLt := h }

@[simp]

theorem Fin.pred_mk_succ' {n : Nat} (i : Nat) (h₁ : i + 1 < n + 1 + 1) (h₂ : { val := i + 1, isLt := h₁ } ≠ 0) : Fin.pred { val := i + 1, isLt := h₁ } h₂ = { val := i, isLt := (_ : i < n + 1) }

theorem Fin.pred_mk {n : Nat} (i : Nat) (h : i < n + 1) (w : { val := i, isLt := h } ≠ 0) : Fin.pred { val := i, isLt := h } w = { val := i - 1, isLt := (_ : i - 1 < n) }

@[simp]

theorem Fin.pred_le_pred_iff {n : Nat} {a : Fin (Nat.succ n)} {b : Fin (Nat.succ n)} {ha : a ≠ 0} {hb : b ≠ 0} : Fin.pred a ha ≤ Fin.pred b hb ↔ a ≤ b

@[simp]

theorem Fin.pred_lt_pred_iff {n : Nat} {a : Fin (Nat.succ n)} {b : Fin (Nat.succ n)} {ha : a ≠ 0} {hb : b ≠ 0} : Fin.pred a ha < Fin.pred b hb ↔ a < b

@[simp]

theorem Fin.pred_inj {n : Nat} {a : Fin (n + 1)} {b : Fin (n + 1)} {ha : a ≠ 0} {hb : b ≠ 0} : Fin.pred a ha = Fin.pred b hb ↔ a = b

@[simp]

theorem Fin.pred_one {n : Nat} : Fin.pred 1 (_ : 1 ≠ 0) = 0

theorem Fin.pred_add_one {n : Nat} (i : Fin (n + 2)) (h : ↑i < n + 1) : Fin.pred (i + 1) (_ : i + 1 ≠ 0) = Fin.castLT i h

@[simp]

theorem Fin.coe_subNat {n : Nat} {m : Nat} (i : Fin (n + m)) (h : m ≤ ↑i) : ↑(Fin.subNat m i h) = ↑i - m

@[simp]

theorem Fin.subNat_mk {n : Nat} {m : Nat} {i : Nat} (h₁ : i < n + m) (h₂ : m ≤ i) : Fin.subNat m { val := i, isLt := h₁ } h₂ = { val := i - m, isLt := (_ : i - m < n) }

@[simp]

theorem Fin.pred_castSucc_succ {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.pred (Fin.castSucc (Fin.succ i)) (_ : Fin.castSucc (Fin.succ i) ≠ 0) = Fin.castSucc i

@[simp]

theorem Fin.addNat_subNat {n : Nat} {m : Nat} {i : Fin (n + m)} (h : m ≤ ↑i) : Fin.addNat (Fin.subNat m i h) m = i

@[simp]

theorem Fin.subNat_addNat {n : Nat} (i : Fin n) (m : Nat) (h : optParam (m ≤ ↑(Fin.addNat i m)) (_ : m ≤ ↑(Fin.addNat i m))) : Fin.subNat m (Fin.addNat i m) h = i

@[simp]

theorem Fin.natAdd_subNat_cast {n : Nat} {m : Nat} {i : Fin (n + m)} (h : n ≤ ↑i) : Fin.natAdd n (Fin.subNat n (Fin.cast (_ : n + m = m + n) i) h) = i

recursion and induction principles

def Fin.succRec {motive : (n : Nat) → Fin n → Sort u_1} (zero : (n : Nat) → motive (Nat.succ n) 0) (succ : (n : Nat) → (i : Fin n) → motive n i → motive (Nat.succ n) (Fin.succ i)) {n : Nat} (i : Fin n) : motive n i

Define motive n i by induction on i : Fin n interpreted as (0 : Fin (n - i)).succ.succ…. This function has two arguments: zero n defines 0-th element motive (n+1) 0 of an (n+1)-tuple, and succ n i defines (i+1)-st element of (n+1)-tuple based on n, i, and i-th element of n-tuple.

Equations

• Fin.succRec zero succ i = Fin.elim0 i
• Fin.succRec zero succ { val := 0, isLt := isLt } = Eq.mpr (_ : motive (Nat.succ n) { val := 0, isLt := isLt } = motive (Nat.succ n) 0) (zero n)
• Fin.succRec zero succ { val := Nat.succ i, isLt := h } = succ n { val := i, isLt := (_ : i < n) } (Fin.succRec zero succ { val := i, isLt := (_ : i < n) })

def Fin.succRecOn {n : Nat} (i : Fin n) {motive : (n : Nat) → Fin n → Sort u_1} (zero : (n : Nat) → motive (n + 1) 0) (succ : (n : Nat) → (i : Fin n) → motive n i → motive (Nat.succ n) (Fin.succ i)) : motive n i

Define motive n i by induction on i : Fin n interpreted as (0 : Fin (n - i)).succ.succ…. This function has two arguments: zero n defines the 0-th element motive (n+1) 0 of an (n+1)-tuple, and succ n i defines the (i+1)-st element of an (n+1)-tuple based on n, i, and the i-th element of an n-tuple.

A version of Fin.succRec taking i : Fin n as the first argument.

@[simp]

theorem Fin.succRecOn_zero {motive : (n : Nat) → Fin n → Sort u_1} {zero : (n : Nat) → motive (n + 1) 0} {succ : (n : Nat) → (i : Fin n) → motive n i → motive (Nat.succ n) (Fin.succ i)} (n : Nat) : Fin.succRecOn 0 zero succ = zero n

@[simp]

theorem Fin.succRecOn_succ {motive : (n : Nat) → Fin n → Sort u_1} {zero : (n : Nat) → motive (n + 1) 0} {succ : (n : Nat) → (i : Fin n) → motive n i → motive (Nat.succ n) (Fin.succ i)} {n : Nat} (i : Fin n) : Fin.succRecOn (Fin.succ i) zero succ = succ n i (Fin.succRecOn i zero succ)

def Fin.induction {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (zero : motive 0) (succ : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i) → motive (Fin.succ i)) (i : Fin (n + 1)) : motive i

Define motive i by induction on i : Fin (n + 1) via induction on the underlying Nat value. This function has two arguments: zero handles the base case on motive 0, and succ defines the inductive step using motive i.castSucc.

Equations

• Fin.induction zero succ { val := 0, isLt := hi } = Eq.mpr (_ : motive { val := 0, isLt := hi } = motive 0) zero
• Fin.induction zero succ { val := Nat.succ i, isLt := hi } = succ { val := i, isLt := (_ : i < n) } (Fin.induction zero succ { val := i, isLt := (_ : i < n + 1) })

@[simp]

theorem Fin.induction_zero {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (zero : motive 0) (hs : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i) → motive (Fin.succ i)) : (fun i => Fin.induction zero hs i) 0 = zero

@[simp]

theorem Fin.induction_succ {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (zero : motive 0) (succ : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i) → motive (Fin.succ i)) (i : Fin n) : Fin.induction zero succ (Fin.succ i) = succ i (Fin.induction zero succ (Fin.castSucc i))

def Fin.inductionOn {n : Nat} (i : Fin (n + 1)) {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (zero : motive 0) (succ : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i) → motive (Fin.succ i)) : motive i

Define motive i by induction on i : Fin (n + 1) via induction on the underlying Nat value. This function has two arguments: zero handles the base case on motive 0, and succ defines the inductive step using motive i.castSucc.

A version of Fin.induction taking i : Fin (n + 1) as the first argument.

def Fin.cases {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (zero : motive 0) (succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i)) (i : Fin (n + 1)) : motive i

Define f : Π i : Fin n.succ, motive i by separately handling the cases i = 0 and i = j.succ, j : Fin n.

@[simp]

theorem Fin.cases_zero {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {zero : motive 0} {succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i)} : Fin.cases zero succ 0 = zero

@[simp]

theorem Fin.cases_succ {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {zero : motive 0} {succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i)} (i : Fin n) : Fin.cases zero succ (Fin.succ i) = succ i

@[simp]

theorem Fin.cases_succ' {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {zero : motive 0} {succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i)} {i : Nat} (h : i + 1 < n + 1) : Fin.cases zero succ { val := Nat.succ i, isLt := h } = succ { val := i, isLt := (_ : i < n) }

theorem Fin.forall_fin_succ {n : Nat} {P : Fin (n + 1) → Prop} : ((i : Fin (n + 1)) → P i) ↔ P 0 ∧ ((i : Fin n) → P (Fin.succ i))

theorem Fin.exists_fin_succ {n : Nat} {P : Fin (n + 1) → Prop} : (∃ i, P i) ↔ P 0 ∨ ∃ i, P (Fin.succ i)

theorem Fin.forall_fin_one {p : Fin 1 → Prop} : ((i : Fin 1) → p i) ↔ p 0

theorem Fin.exists_fin_one {p : Fin 1 → Prop} : (∃ i, p i) ↔ p 0

theorem Fin.forall_fin_two {p : Fin 2 → Prop} : ((i : Fin 2) → p i) ↔ p 0 ∧ p 1

theorem Fin.exists_fin_two {p : Fin 2 → Prop} : (∃ i, p i) ↔ p 0 ∨ p 1

theorem Fin.fin_two_eq_of_eq_zero_iff {a : Fin 2} {b : Fin 2} : (a = 0 ↔ b = 0) → a = b

def Fin.reverseInduction {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (last : motive (Fin.last n)) (cast : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i) → motive (Fin.castSucc i)) (i : Fin (n + 1)) : motive i

Define motive i by reverse induction on i : Fin (n + 1) via induction on the underlying Nat value. This function has two arguments: last handles the base case on motive (Fin.last n), and cast defines the inductive step using motive i.succ, inducting downwards.

Equations

• One or more equations did not get rendered due to their size.

@[simp]

theorem Fin.reverseInduction_last {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {zero : motive (Fin.last n)} {succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i) → motive (Fin.castSucc i)} : Fin.reverseInduction zero succ (Fin.last n) = zero

@[simp]

theorem Fin.reverseInduction_castSucc {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {zero : motive (Fin.last n)} {succ : (i : Fin n) → motive (Fin.succ i) → motive (Fin.castSucc i)} (i : Fin n) : Fin.reverseInduction zero succ (Fin.castSucc i) = succ i (Fin.reverseInduction zero succ (Fin.succ i))

def Fin.lastCases {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} (last : motive (Fin.last n)) (cast : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i)) (i : Fin (n + 1)) : motive i

Define f : Π i : Fin n.succ, motive i by separately handling the cases i = Fin.last n and i = j.castSucc, j : Fin n.

@[simp]

theorem Fin.lastCases_last {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {last : motive (Fin.last n)} {cast : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i)} : Fin.lastCases last cast (Fin.last n) = last

@[simp]

theorem Fin.lastCases_castSucc {n : Nat} {motive : Fin (n + 1) → Sort u_1} {last : motive (Fin.last n)} {cast : (i : Fin n) → motive (Fin.castSucc i)} (i : Fin n) : Fin.lastCases last cast (Fin.castSucc i) = cast i

def Fin.addCases {m : Nat} {n : Nat} {motive : Fin (m + n) → Sort u} (left : (i : Fin m) → motive (Fin.castAdd n i)) (right : (i : Fin n) → motive (Fin.natAdd m i)) (i : Fin (m + n)) : motive i

Define f : Π i : Fin (m + n), motive i by separately handling the cases i = castAdd n i, j : Fin m and i = natAdd m j, j : Fin n.

@[simp]

theorem Fin.addCases_left {m : Nat} {n : Nat} {motive : Fin (m + n) → Sort u_1} {left : (i : Fin m) → motive (Fin.castAdd n i)} {right : (i : Fin n) → motive (Fin.natAdd m i)} (i : Fin m) : Fin.addCases left right (Fin.castAdd n i) = left i

@[simp]

theorem Fin.addCases_right {m : Nat} {n : Nat} {motive : Fin (m + n) → Sort u_1} {left : (i : Fin m) → motive (Fin.castAdd n i)} {right : (i : Fin n) → motive (Fin.natAdd m i)} (i : Fin n) : Fin.addCases left right (Fin.natAdd m i) = right i

clamp

@[simp]

theorem Fin.coe_clamp (n : Nat) (m : Nat) : ↑(Fin.clamp n m) = min n m

mul

theorem Fin.val_mul {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : ↑(a * b) = ↑a * ↑b % n

theorem Fin.coe_mul {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : ↑(a * b) = ↑a * ↑b % n

theorem Fin.mul_one {n : Nat} (k : Fin (n + 1)) : k * 1 = k

theorem Fin.mul_comm {n : Nat} (a : Fin n) (b : Fin n) : a * b = b * a

theorem Fin.one_mul {n : Nat} (k : Fin (n + 1)) : 1 * k = k

theorem Fin.mul_zero {n : Nat} (k : Fin (n + 1)) : k * 0 = 0

theorem Fin.zero_mul {n : Nat} (k : Fin (n + 1)) : 0 * k = 0

@[simp]

theorem USize.lt_def {a : USize} {b : USize} : a < b ↔ USize.toNat a < USize.toNat b

@[simp]

theorem USize.le_def {a : USize} {b : USize} : a ≤ b ↔ USize.toNat a ≤ USize.toNat b

@[simp]

theorem USize.zero_toNat : USize.toNat 0 = 0

@[simp]

theorem USize.mod_toNat (a : USize) (b : USize) : USize.toNat (a % b) = USize.toNat a % USize.toNat b

@[simp]

theorem USize.div_toNat (a : USize) (b : USize) : USize.toNat (a / b) = USize.toNat a / USize.toNat b

@[simp]

theorem USize.modn_toNat (a : USize) (b : Nat) : USize.toNat (USize.modn a b) = USize.toNat a % b

theorem USize.mod_lt (a : USize) (b : USize) (h : 0 < b) : a % b < b

theorem USize.toNat.inj {a : USize} {b : USize} : USize.toNat a = USize.toNat b → a = b