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Theorem axlowdimlem17 23204
Description: Lemma for axlowdim 23207. Establish a congruence result. (Contributed by Scott Fenton, 22-Apr-2013.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 22-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
axlowdimlem16.1  |-  P  =  ( { <. 3 ,  -u 1 >. }  u.  ( ( ( 1 ... N )  \  { 3 } )  X.  { 0 } ) )
axlowdimlem16.2  |-  Q  =  ( { <. (
I  +  1 ) ,  1 >. }  u.  ( ( ( 1 ... N )  \  { ( I  + 
1 ) } )  X.  { 0 } ) )
axlowdimlem17.3  |-  A  =  ( { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )
axlowdimlem17.4  |-  X  e.  RR
axlowdimlem17.5  |-  Y  e.  RR
Assertion
Ref Expression
axlowdimlem17  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  <. P ,  A >.Cgr <. Q ,  A >. )

Proof of Theorem axlowdimlem17
Dummy variable  i is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 3z 10679 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  e.  ZZ
2 2re 10391 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  RR
3 3re 10395 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  3  e.  RR
4 2lt3 10489 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  <  3
52, 3, 4ltleii 9497 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  <_  3
6 2z 10678 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  ZZ
76eluz1i 10868 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 3  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( 3  e.  ZZ  /\  2  <_ 
3 ) )
81, 5, 7mpbir2an 911 . . . . . . . . . . . . 13  |-  3  e.  ( ZZ>= `  2 )
9 uztrn 10877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  3  e.  ( ZZ>= `  2 )
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
108, 9mpan2 671 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
1110ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
12 fzss2 11498 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 1 ... 2 )  C_  ( 1 ... N
) )
1311, 12syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( 1 ... 2 )  C_  ( 1 ... N
) )
14 simpr 461 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  i  e.  ( 1 ... 2
) )
1513, 14sseldd 3357 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  i  e.  ( 1 ... N
) )
16 fznuz 11542 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  e.  ( 1 ... 2 )  ->  -.  i  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) )
1716adantl 466 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  -.  i  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) )
18 uzid 10875 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 3  e.  ZZ  ->  3  e.  ( ZZ>= `  3 )
)
191, 18ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13  |-  3  e.  ( ZZ>= `  3 )
20 df-3 10381 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  =  ( 2  +  1 )
2120fveq2i 5694 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ZZ>= ` 
3 )  =  (
ZZ>= `  ( 2  +  1 ) )
2219, 21eleqtri 2515 . . . . . . . . . . . 12  |-  3  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) )
23 eleq1 2503 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( i  =  3  ->  (
i  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) )  <->  3  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) ) )
2422, 23mpbiri 233 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  =  3  ->  i  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) )
2524necon3bi 2652 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  i  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) )  ->  i  =/=  3 )
2617, 25syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  i  =/=  3 )
27 axlowdimlem16.1 . . . . . . . . . 10  |-  P  =  ( { <. 3 ,  -u 1 >. }  u.  ( ( ( 1 ... N )  \  { 3 } )  X.  { 0 } ) )
2827axlowdimlem9 23196 . . . . . . . . 9  |-  ( ( i  e.  ( 1 ... N )  /\  i  =/=  3 )  -> 
( P `  i
)  =  0 )
2915, 26, 28syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( P `  i )  =  0 )
30 elfzuz 11449 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) )  ->  I  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
3130ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  I  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
32 eluzp1p1 10886 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( I  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) )
3331, 32syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( 2  +  1 ) ) )
34 uzss 10881 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  (
2  +  1 ) )  ->  ( ZZ>= `  ( I  +  1
) )  C_  ( ZZ>=
`  ( 2  +  1 ) ) )
3533, 34syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( ZZ>= `  ( I  +  1
) )  C_  ( ZZ>=
`  ( 2  +  1 ) ) )
3635, 17ssneldd 3359 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  -.  i  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1 ) ) )
37 eluzelz 10870 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  (
2  +  1 ) )  ->  ( I  +  1 )  e.  ZZ )
3833, 37syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( I  +  1 )  e.  ZZ )
39 uzid 10875 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( I  +  1 )  e.  ZZ  ->  (
I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  (
I  +  1 ) ) )
4038, 39syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1 ) ) )
41 eleq1 2503 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( i  =  ( I  + 
1 )  ->  (
i  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1
) )  <->  ( I  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1 ) ) ) )
4240, 41syl5ibrcom 222 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( i  =  ( I  + 
1 )  ->  i  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1 ) ) ) )
4342necon3bd 2645 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( -.  i  e.  ( ZZ>= `  ( I  +  1
) )  ->  i  =/=  ( I  +  1 ) ) )
4436, 43mpd 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  i  =/=  ( I  +  1
) )
45 axlowdimlem16.2 . . . . . . . . . 10  |-  Q  =  ( { <. (
I  +  1 ) ,  1 >. }  u.  ( ( ( 1 ... N )  \  { ( I  + 
1 ) } )  X.  { 0 } ) )
4645axlowdimlem12 23199 . . . . . . . . 9  |-  ( ( i  e.  ( 1 ... N )  /\  i  =/=  ( I  + 
1 ) )  -> 
( Q `  i
)  =  0 )
4715, 44, 46syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( Q `  i )  =  0 )
4829, 47eqtr4d 2478 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( P `  i )  =  ( Q `  i ) )
4948oveq1d 6106 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) )  =  ( ( Q `  i )  -  ( A `  i )
) )
5049oveq1d 6106 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... 2 ) )  ->  ( (
( P `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )
5150sumeq2dv 13180 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... 2
) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... 2 ) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )
5227, 45axlowdimlem16 23203 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 3 ... N
) ( ( P `
 i ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( Q `  i
) ^ 2 ) )
53 axlowdimlem17.3 . . . . . . . . . . . . 13  |-  A  =  ( { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )
5453fveq1i 5692 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A `
 i )  =  ( ( { <. 1 ,  X >. , 
<. 2 ,  Y >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) `  i
)
55 axlowdimlem2 23189 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 1 ... 2 )  i^i  ( 3 ... N ) )  =  (/)
56 axlowdimlem17.4 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  X  e.  RR
57 axlowdimlem17.5 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  Y  e.  RR
5856, 57axlowdimlem4 23191 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  { <. 1 ,  X >. , 
<. 2 ,  Y >. } : ( 1 ... 2 ) --> RR
59 ffn 5559 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( {
<. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. } : ( 1 ... 2 ) --> RR 
->  { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  Fn  ( 1 ... 2 ) )
6058, 59ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  { <. 1 ,  X >. , 
<. 2 ,  Y >. }  Fn  ( 1 ... 2 )
61 axlowdimlem1 23188 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) : ( 3 ... N ) --> RR
62 ffn 5559 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) : ( 3 ... N ) --> RR  ->  ( (
3 ... N )  X. 
{ 0 } )  Fn  ( 3 ... N ) )
6361, 62ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } )  Fn  ( 3 ... N )
64 fvun2 5763 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  Fn  ( 1 ... 2 )  /\  ( ( 3 ... N )  X.  {
0 } )  Fn  ( 3 ... N
)  /\  ( (
( 1 ... 2
)  i^i  ( 3 ... N ) )  =  (/)  /\  i  e.  ( 3 ... N
) ) )  -> 
( ( { <. 1 ,  X >. , 
<. 2 ,  Y >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) `  i
)  =  ( ( ( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) `  i
) )
6560, 63, 64mp3an12 1304 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( 1 ... 2 )  i^i  (
3 ... N ) )  =  (/)  /\  i  e.  ( 3 ... N
) )  ->  (
( { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) `  i )  =  ( ( ( 3 ... N )  X.  {
0 } ) `  i ) )
6655, 65mpan 670 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( i  e.  ( 3 ... N )  ->  (
( { <. 1 ,  X >. ,  <. 2 ,  Y >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) `  i )  =  ( ( ( 3 ... N )  X.  {
0 } ) `  i ) )
6754, 66syl5eq 2487 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  e.  ( 3 ... N )  ->  ( A `  i )  =  ( ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) `  i ) )
68 c0ex 9380 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  e.  _V
6968fvconst2 5933 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  e.  ( 3 ... N )  ->  (
( ( 3 ... N )  X.  {
0 } ) `  i )  =  0 )
7067, 69eqtrd 2475 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  e.  ( 3 ... N )  ->  ( A `  i )  =  0 )
7170adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( A `  i )  =  0 )
7271oveq2d 6107 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) )  =  ( ( P `  i )  -  0 ) )
7327axlowdimlem7 23194 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  P  e.  ( EE `  N ) )
7473ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  P  e.  ( EE `  N ) )
75 3nn 10480 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  e.  NN
76 nnuz 10896 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
7775, 76eleqtri 2515 . . . . . . . . . . . . 13  |-  3  e.  ( ZZ>= `  1 )
78 fzss1 11497 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 3  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  ( 3 ... N )  C_  ( 1 ... N
) )
7977, 78ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 3 ... N )  C_  ( 1 ... N
)
8079sseli 3352 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  e.  ( 3 ... N )  ->  i  e.  ( 1 ... N
) )
8180adantl 466 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  i  e.  ( 1 ... N
) )
82 fveecn 23148 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( P  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( P `  i )  e.  CC )
8374, 81, 82syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( P `  i )  e.  CC )
8483subid1d 9708 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( P `  i )  -  0 )  =  ( P `  i
) )
8572, 84eqtrd 2475 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) )  =  ( P `  i
) )
8685oveq1d 6106 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( (
( P `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 )  =  ( ( P `  i ) ^ 2 ) )
8786sumeq2dv 13180 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 3 ... N
) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( P `  i
) ^ 2 ) )
8871oveq2d 6107 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( Q `  i )  -  ( A `  i ) )  =  ( ( Q `  i )  -  0 ) )
89 uznnssnn 10902 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 3  e.  NN  ->  ( ZZ>=
`  3 )  C_  NN )
9075, 89ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ZZ>= ` 
3 )  C_  NN
9190sseli 3352 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  N  e.  NN )
92 2nn 10479 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  NN
9392, 76eleqtri 2515 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  ( ZZ>= `  1 )
94 fzss1 11497 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  ( 2 ... ( N  - 
1 ) )  C_  ( 1 ... ( N  -  1 ) ) )
9593, 94ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2 ... ( N  - 
1 ) )  C_  ( 1 ... ( N  -  1 ) )
9695sseli 3352 . . . . . . . . . . 11  |-  ( I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) )  ->  I  e.  ( 1 ... ( N  -  1 ) ) )
9745axlowdimlem10 23197 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN  /\  I  e.  ( 1 ... ( N  - 
1 ) ) )  ->  Q  e.  ( EE `  N ) )
9891, 96, 97syl2an 477 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  Q  e.  ( EE `  N
) )
99 fveecn 23148 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( Q  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( Q `  i )  e.  CC )
10098, 80, 99syl2an 477 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( Q `  i )  e.  CC )
101100subid1d 9708 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( Q `  i )  -  0 )  =  ( Q `  i
) )
10288, 101eqtrd 2475 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( ( Q `  i )  -  ( A `  i ) )  =  ( Q `  i
) )
103102oveq1d 6106 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 3 ... N ) )  ->  ( (
( Q `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 )  =  ( ( Q `  i ) ^ 2 ) )
104103sumeq2dv 13180 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 3 ... N
) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( Q `  i
) ^ 2 ) )
10552, 87, 1043eqtr4d 2485 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 3 ... N
) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )
10651, 105oveq12d 6109 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( sum_ i  e.  ( 1 ... 2 ) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  +  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( ( P `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  =  ( sum_ i  e.  ( 1 ... 2 ) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  +  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
10755a1i 11 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
( 1 ... 2
)  i^i  ( 3 ... N ) )  =  (/) )
108 eluzelre 10871 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  N  e.  RR )
109 eluzle 10873 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  3  <_  N )
110 letr 9468 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  3  e.  RR  /\  N  e.  RR )  ->  (
( 2  <_  3  /\  3  <_  N )  ->  2  <_  N
) )
1112, 3, 110mp3an12 1304 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  RR  ->  (
( 2  <_  3  /\  3  <_  N )  ->  2  <_  N
) )
1125, 111mpani 676 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  RR  ->  (
3  <_  N  ->  2  <_  N ) )
113108, 109, 112sylc 60 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  2  <_  N )
114 1le2 10535 . . . . . . . . 9  |-  1  <_  2
115113, 114jctil 537 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  ( 1  <_  2  /\  2  <_  N ) )
116115adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
1  <_  2  /\  2  <_  N ) )
117 eluzelz 10870 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  N  e.  ZZ )
118117adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  N  e.  ZZ )
119 1z 10676 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  ZZ
120 elfz 11443 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  e.  ZZ  /\  1  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
2  e.  ( 1 ... N )  <->  ( 1  <_  2  /\  2  <_  N ) ) )
1216, 119, 120mp3an12 1304 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
2  e.  ( 1 ... N )  <->  ( 1  <_  2  /\  2  <_  N ) ) )
122118, 121syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
2  e.  ( 1 ... N )  <->  ( 1  <_  2  /\  2  <_  N ) ) )
123116, 122mpbird 232 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  2  e.  ( 1 ... N
) )
124 fzsplit 11475 . . . . . 6  |-  ( 2  e.  ( 1 ... N )  ->  (
1 ... N )  =  ( ( 1 ... 2 )  u.  (
( 2  +  1 ) ... N ) ) )
125123, 124syl 16 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
1 ... N )  =  ( ( 1 ... 2 )  u.  (
( 2  +  1 ) ... N ) ) )
12620oveq1i 6101 . . . . . 6  |-  ( 3 ... N )  =  ( ( 2  +  1 ) ... N
)
127126uneq2i 3507 . . . . 5  |-  ( ( 1 ... 2 )  u.  ( 3 ... N ) )  =  ( ( 1 ... 2 )  u.  (
( 2  +  1 ) ... N ) )
128125, 127syl6eqr 2493 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
1 ... N )  =  ( ( 1 ... 2 )  u.  (
3 ... N ) ) )
129 fzfid 11795 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  (
1 ... N )  e. 
Fin )
13073ad2antrr 725 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  P  e.  ( EE `  N ) )
131130, 82sylancom 667 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( P `  i )  e.  CC )
132 eluz 10874 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  ZZ  /\  3  e.  ZZ )  ->  ( 3  e.  (
ZZ>= `  2 )  <->  2  <_  3 ) )
1336, 1, 132mp2an 672 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 3  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  2  <_  3
)
1345, 133mpbir 209 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  ( ZZ>= `  2 )
135 uzss 10881 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 3  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ZZ>= ` 
3 )  C_  ( ZZ>=
`  2 ) )
136134, 135ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  ( ZZ>= ` 
3 )  C_  ( ZZ>=
`  2 )
137136sseli 3352 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
13856, 57axlowdimlem5 23192 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( { <. 1 ,  X >. , 
<. 2 ,  Y >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  e.  ( EE `  N ) )
13953, 138syl5eqel 2527 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
140137, 139syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  3
)  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
141140ad2antrr 725 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
142 fveecn 23148 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( A `  i )  e.  CC )
143141, 142sylancom 667 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( A `  i )  e.  CC )
144131, 143subcld 9719 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) )  e.  CC )
145144sqcld 12006 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( (
( P `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 )  e.  CC )
146107, 128, 129, 145fsumsplit 13216 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  (
sum_ i  e.  ( 1 ... 2 ) ( ( ( P `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  +  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( ( P `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
14798, 99sylan 471 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( Q `  i )  e.  CC )
148147, 143subcld 9719 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( Q `  i )  -  ( A `  i ) )  e.  CC )
149148sqcld 12006 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  - 
1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( (
( Q `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 )  e.  CC )
150107, 128, 129, 149fsumsplit 13216 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  (
sum_ i  e.  ( 1 ... 2 ) ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  +  sum_ i  e.  ( 3 ... N ) ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
151106, 146, 1503eqtr4d 2485 . 2  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( Q `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )
15273adantr 465 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  P  e.  ( EE `  N
) )
153140adantr 465 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  A  e.  ( EE `  N
) )
154 brcgr 23146 . . 3  |-  ( ( ( P  e.  ( EE `  N )  /\  A  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( Q  e.  ( EE `  N )  /\  A  e.  ( EE `  N
) ) )  -> 
( <. P ,  A >.Cgr
<. Q ,  A >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
155152, 153, 98, 153, 154syl22anc 1219 . 2  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( <. P ,  A >.Cgr <. Q ,  A >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( P `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( Q `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
156151, 155mpbird 232 1  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  I  e.  ( 2 ... ( N  -  1 ) ) )  ->  <. P ,  A >.Cgr <. Q ,  A >. )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2606    \ cdif 3325    u. cun 3326    i^i cin 3327    C_ wss 3328   (/)c0 3637   {csn 3877   {cpr 3879   <.cop 3883   class class class wbr 4292    X. cxp 4838    Fn wfn 5413   -->wf 5414   ` cfv 5418  (class class class)co 6091   CCcc 9280   RRcr 9281   0cc0 9282   1c1 9283    + caddc 9285    <_ cle 9419    - cmin 9595   -ucneg 9596   NNcn 10322   2c2 10371   3c3 10372   ZZcz 10646   ZZ>=cuz 10861   ...cfz 11437   ^cexp 11865   sum_csu 13163   EEcee 23134  Cgrccgr 23136
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4403  ax-sep 4413  ax-nul 4421  ax-pow 4470  ax-pr 4531  ax-un 6372  ax-inf2 7847  ax-cnex 9338  ax-resscn 9339  ax-1cn 9340  ax-icn 9341  ax-addcl 9342  ax-addrcl 9343  ax-mulcl 9344  ax-mulrcl 9345  ax-mulcom 9346  ax-addass 9347  ax-mulass 9348  ax-distr 9349  ax-i2m1 9350  ax-1ne0 9351  ax-1rid 9352  ax-rnegex 9353  ax-rrecex 9354  ax-cnre 9355  ax-pre-lttri 9356  ax-pre-lttrn 9357  ax-pre-ltadd 9358  ax-pre-mulgt0 9359  ax-pre-sup 9360
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2568  df-ne 2608  df-nel 2609  df-ral 2720  df-rex 2721  df-reu 2722  df-rmo 2723  df-rab 2724  df-v 2974  df-sbc 3187  df-csb 3289  df-dif 3331  df-un 3333  df-in 3335  df-ss 3342  df-pss 3344  df-nul 3638  df-if 3792  df-pw 3862  df-sn 3878  df-pr 3880  df-tp 3882  df-op 3884  df-uni 4092  df-int 4129  df-iun 4173  df-br 4293  df-opab 4351  df-mpt 4352  df-tr 4386  df-eprel 4632  df-id 4636  df-po 4641  df-so 4642  df-fr 4679  df-se 4680  df-we 4681  df-ord 4722  df-on 4723  df-lim 4724  df-suc 4725  df-xp 4846  df-rel 4847  df-cnv 4848  df-co 4849  df-dm 4850  df-rn 4851  df-res 4852  df-ima 4853  df-iota 5381  df-fun 5420  df-fn 5421  df-f 5422  df-f1 5423  df-fo 5424  df-f1o 5425  df-fv 5426  df-isom 5427  df-riota 6052  df-ov 6094  df-oprab 6095  df-mpt2 6096  df-om 6477  df-1st 6577  df-2nd 6578  df-recs 6832  df-rdg 6866  df-1o 6920  df-oadd 6924  df-er 7101  df-map 7216  df-en 7311  df-dom 7312  df-sdom 7313  df-fin 7314  df-sup 7691  df-oi 7724  df-card 8109  df-pnf 9420  df-mnf 9421  df-xr 9422  df-ltxr 9423  df-le 9424  df-sub 9597  df-neg 9598  df-div 9994  df-nn 10323  df-2 10380  df-3 10381  df-n0 10580  df-z 10647  df-uz 10862  df-rp 10992  df-fz 11438  df-fzo 11549  df-seq 11807  df-exp 11866  df-hash 12104  df-cj 12588  df-re 12589  df-im 12590  df-sqr 12724  df-abs 12725  df-clim 12966  df-sum 13164  df-ee 23137  df-cgr 23139
This theorem is referenced by:  axlowdim  23207
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