ホモトピー型理論
[0056] 定理

一価性と関数外延性を仮定する。\(i\)を階数、\(A:\mathcal {U}(i)\)を型、\(B:A\to \mathcal {U}(i)\)を型の族、\(n:\mathord {\textnormal {\textsf {TruncLevel}}}\)を要素とする。任意の\(x:A\)に対して\(B(x)\)\(n\)型であると仮定する。[0054]より、帰納法で型の族\(T:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}\to \mathcal {U}(i)\)であって、任意の\(u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}\)に対して\(T(u)\)\(n\)型であり、任意の\(x:A\)に対して\(T({|x|}_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)})\equiv B(x)\)であるものを構成できる。[004X][004F]より\(\sum _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u)\)\(\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)\)型なので、関数\(\lambda z.\mathord {\textnormal {\textsf {pair}}}({|\mathord {\textnormal {\textsf {proj}}}_{1}(z)|}_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)},\mathord {\textnormal {\textsf {proj}}}_{2}(z)):(\sum _{x:A}B(x))\to (\sum _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u))\)は関数

\(H:{\| \sum _{x:A}B(x)\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}\to (\sum _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u))\)
を誘導する。この時、関数\(H\)は同値である。

証明

\(\sum _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u)\)\({\| \sum _{x:A}B(x)\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}\)と同じ帰納法原理を満たすことを見る。\(C:(\sum _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u))\to \mathcal {U}(i)\)を型の族とし、各\(C(u)\)\(\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)\)型であると仮定する。\(f:\prod _{z:\sum _{x:A}B(x)}C(\mathord {\textnormal {\textsf {pair}}}({|z|}_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)},\mathord {\textnormal {\textsf {proj}}}_{2}(z)))\)を関数とする。\(D:\prod _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}T(u)\to \mathcal {U}(i)\)\(C\)のカリー化、\(g:\prod _{x:A}\prod _{y:B(x)}D({|x|}_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)},y)\)\(f\)のカリー化とする。[0048]より各\(\prod _{v:T(u)}D(u,v)\)\(\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)\)型なので、帰納法で関数\(h:\prod _{u:{\| A\| }_{\mathord {\textnormal {\textsf {succ}}}(n)}}\prod _{v:T(u)}D(u,v)\)を得る。\(h\)を逆カリー化すればよい。