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Theorem mbfi1fseqlem6 21040
Description: Lemma for mbfi1fseq 21041. Verify that  G converges pointwise to  F, and wrap up the existence quantifier. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Aug-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mbfi1fseq.1  |-  ( ph  ->  F  e. MblFn )
mbfi1fseq.2  |-  ( ph  ->  F : RR --> ( 0 [,) +oo ) )
mbfi1fseq.3  |-  J  =  ( m  e.  NN ,  y  e.  RR  |->  ( ( |_ `  ( ( F `  y )  x.  (
2 ^ m ) ) )  /  (
2 ^ m ) ) )
mbfi1fseq.4  |-  G  =  ( m  e.  NN  |->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u m [,] m
) ,  if ( ( m J x )  <_  m , 
( m J x ) ,  m ) ,  0 ) ) )
Assertion
Ref Expression
mbfi1fseqlem6  |-  ( ph  ->  E. g ( g : NN --> dom  S.1  /\ 
A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( g `  n )  /\  (
g `  n )  oR  <_  ( g `
 ( n  + 
1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( g `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) )
Distinct variable groups:    g, m, n, x, y, F    g, G, n, x    m, J    ph, m, n, x, y
Allowed substitution hints:    ph( g)    G( y, m)    J( x, y, g, n)

Proof of Theorem mbfi1fseqlem6
Dummy variables  j 
k are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mbfi1fseq.1 . . 3  |-  ( ph  ->  F  e. MblFn )
2 mbfi1fseq.2 . . 3  |-  ( ph  ->  F : RR --> ( 0 [,) +oo ) )
3 mbfi1fseq.3 . . 3  |-  J  =  ( m  e.  NN ,  y  e.  RR  |->  ( ( |_ `  ( ( F `  y )  x.  (
2 ^ m ) ) )  /  (
2 ^ m ) ) )
4 mbfi1fseq.4 . . 3  |-  G  =  ( m  e.  NN  |->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u m [,] m
) ,  if ( ( m J x )  <_  m , 
( m J x ) ,  m ) ,  0 ) ) )
51, 2, 3, 4mbfi1fseqlem4 21038 . 2  |-  ( ph  ->  G : NN --> dom  S.1 )
61, 2, 3, 4mbfi1fseqlem5 21039 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( 0p  oR  <_ 
( G `  n
)  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `  ( n  +  1
) ) ) )
76ralrimiva 2789 . 2  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( G `  n )  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `
 ( n  + 
1 ) ) ) )
8 simpr 458 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  x  e.  RR )
98recnd 9400 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  x  e.  CC )
109abscld 12906 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( abs `  x )  e.  RR )
112ffvelrnda 5831 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  ( 0 [,) +oo ) )
12 elrege0 11380 . . . . . . . 8  |-  ( ( F `  x )  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( ( F `
 x )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
1311, 12sylib 196 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( F `  x )  e.  RR  /\  0  <_  ( F `  x
) ) )
1413simpld 456 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  RR )
1510, 14readdcld 9401 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  e.  RR )
16 arch 10564 . . . . 5  |-  ( ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  e.  RR  ->  E. k  e.  NN  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  <  k )
1715, 16syl 16 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  E. k  e.  NN  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  <  k )
18 eqid 2433 . . . . 5  |-  ( ZZ>= `  k )  =  (
ZZ>= `  k )
19 nnz 10656 . . . . . 6  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  ZZ )
2019ad2antrl 720 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  (
k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  ->  k  e.  ZZ )
21 nnuz 10884 . . . . . . . 8  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
22 1zzd 10665 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  1  e.  ZZ )
23 halfcn 10529 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  /  2 )  e.  CC
2423a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( 1  /  2 )  e.  CC )
25 halfre 10528 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1  /  2 )  e.  RR
26 0re 9374 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR
27 halfgt0 10530 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <  ( 1  /  2
)
2826, 25, 27ltleii 9485 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <_  ( 1  /  2
)
29 absid 12769 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 1  /  2
)  e.  RR  /\  0  <_  ( 1  / 
2 ) )  -> 
( abs `  (
1  /  2 ) )  =  ( 1  /  2 ) )
3025, 28, 29mp2an 665 . . . . . . . . . . 11  |-  ( abs `  ( 1  /  2
) )  =  ( 1  /  2 )
31 halflt1 10531 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  /  2 )  <  1
3230, 31eqbrtri 4299 . . . . . . . . . 10  |-  ( abs `  ( 1  /  2
) )  <  1
3332a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( abs `  ( 1  /  2
) )  <  1
)
3424, 33expcnv 13309 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) )  ~~>  0 )
3514recnd 9400 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( F `
 x )  e.  CC )
36 nnex 10316 . . . . . . . . . 10  |-  NN  e.  _V
3736mptex 5935 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) )  e.  _V
3837a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) )  e.  _V )
39 nnnn0 10574 . . . . . . . . . . 11  |-  ( j  e.  NN  ->  j  e.  NN0 )
4039adantl 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  j  e.  NN0 )
41 oveq2 6088 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  j  ->  (
( 1  /  2
) ^ n )  =  ( ( 1  /  2 ) ^
j ) )
42 eqid 2433 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) )  =  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) )
43 ovex 6105 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1  /  2 ) ^ j )  e. 
_V
4441, 42, 43fvmpt 5762 . . . . . . . . . 10  |-  ( j  e.  NN0  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) ) `
 j )  =  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) )
4540, 44syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  / 
2 ) ^ n
) ) `  j
)  =  ( ( 1  /  2 ) ^ j ) )
46 expcl 11867 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 1  /  2
)  e.  CC  /\  j  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  / 
2 ) ^ j
)  e.  CC )
4723, 40, 46sylancr 656 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( 1  /  2
) ^ j )  e.  CC )
4845, 47eqeltrd 2507 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  / 
2 ) ^ n
) ) `  j
)  e.  CC )
4941oveq2d 6096 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  j  ->  (
( F `  x
)  -  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) )  =  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) ) )
50 eqid 2433 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) )  =  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ n
) ) )
51 ovex 6105 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
j ) )  e. 
_V
5249, 50, 51fvmpt 5762 . . . . . . . . . 10  |-  ( j  e.  NN  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  (
( 1  /  2
) ^ n ) ) ) `  j
)  =  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
j ) ) )
5352adantl 463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  (
( 1  /  2
) ^ n ) ) ) `  j
)  =  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
j ) ) )
5445oveq2d 6096 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  x
)  -  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) ) `
 j ) )  =  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) ) )
5553, 54eqtr4d 2468 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  (
( 1  /  2
) ^ n ) ) ) `  j
)  =  ( ( F `  x )  -  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  2 ) ^ n ) ) `
 j ) ) )
5621, 22, 34, 35, 38, 48, 55climsubc2 13100 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) )  ~~>  ( ( F `  x )  -  0 ) )
5735subid1d 9696 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( F `  x )  -  0 )  =  ( F `  x
) )
5856, 57breqtrd 4304 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) )  ~~>  ( F `  x
) )
5958adantr 462 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  (
k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ n
) ) )  ~~>  ( F `
 x ) )
6036mptex 5935 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) )  e.  _V
6160a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  (
k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  e. 
_V )
62 simprl 748 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  (
k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  ->  k  e.  NN )
63 eluznn 10913 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  NN  /\  j  e.  ( ZZ>= `  k ) )  -> 
j  e.  NN )
6462, 63sylan 468 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  j  e.  NN )
6564, 52syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) ) `
 j )  =  ( ( F `  x )  -  (
( 1  /  2
) ^ j ) ) )
6614ad2antrr 718 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  e.  RR )
6764, 39syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  j  e.  NN0 )
68 reexpcl 11866 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( 1  /  2
)  e.  RR  /\  j  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  / 
2 ) ^ j
)  e.  RR )
6925, 67, 68sylancr 656 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( 1  /  2 ) ^
j )  e.  RR )
7066, 69resubcld 9764 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) )  e.  RR )
7165, 70eqeltrd 2507 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) ) `
 j )  e.  RR )
72 fveq2 5679 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  j  ->  ( G `  n )  =  ( G `  j ) )
7372fveq1d 5681 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  j  ->  (
( G `  n
) `  x )  =  ( ( G `
 j ) `  x ) )
74 eqid 2433 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) )  =  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )
75 fvex 5689 . . . . . . . 8  |-  ( ( G `  j ) `
 x )  e. 
_V
7673, 74, 75fvmpt 5762 . . . . . . 7  |-  ( j  e.  NN  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `  x
) ) `  j
)  =  ( ( G `  j ) `
 x ) )
7764, 76syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) `
 j )  =  ( ( G `  j ) `  x
) )
785ad3antrrr 722 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  G : NN --> dom  S.1 )
7978, 64ffvelrnd 5832 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( G `  j )  e.  dom  S.1 )
80 i1ff 20996 . . . . . . . 8  |-  ( ( G `  j )  e.  dom  S.1  ->  ( G `  j ) : RR --> RR )
8179, 80syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( G `  j ) : RR --> RR )
828ad2antrr 718 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  x  e.  RR )
8381, 82ffvelrnd 5832 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( G `
 j ) `  x )  e.  RR )
8477, 83eqeltrd 2507 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) `
 j )  e.  RR )
8535ad2antrr 718 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  e.  CC )
86 2nn 10467 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  NN
87 nnexpcl 11862 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 2  e.  NN  /\  j  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ j
)  e.  NN )
8886, 67, 87sylancr 656 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 2 ^ j )  e.  NN )
8988nnred 10325 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 2 ^ j )  e.  RR )
9089recnd 9400 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 2 ^ j )  e.  CC )
9188nnne0d 10354 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 2 ^ j )  =/=  0
)
9285, 90, 91divcan4d 10101 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) )  / 
( 2 ^ j
) )  =  ( F `  x ) )
9392eqcomd 2438 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  =  ( ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
94 2cnd 10382 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  2  e.  CC )
95 2ne0 10402 . . . . . . . . . . 11  |-  2  =/=  0
9695a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  2  =/=  0
)
97 eluzelz 10858 . . . . . . . . . . 11  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  k
)  ->  j  e.  ZZ )
9897adantl 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  j  e.  ZZ )
9994, 96, 98exprecd 12000 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( 1  /  2 ) ^
j )  =  ( 1  /  ( 2 ^ j ) ) )
10093, 99oveq12d 6098 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) )  =  ( ( ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  /  (
2 ^ j ) )  -  ( 1  /  ( 2 ^ j ) ) ) )
10166, 89remulcld 9402 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  e.  RR )
102101recnd 9400 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  e.  CC )
103 1cnd 9390 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  1  e.  CC )
104102, 103, 90, 91divsubdird 10134 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  / 
( 2 ^ j
) )  =  ( ( ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  /  (
2 ^ j ) )  -  ( 1  /  ( 2 ^ j ) ) ) )
105100, 104eqtr4d 2468 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) )  =  ( ( ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  -  1 )  /  ( 2 ^ j ) ) )
106 fllep1 11635 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  e.  RR  ->  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  <_  ( ( |_
`  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  +  1 ) )
107101, 106syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  +  1 ) )
108 1red 9389 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  1  e.  RR )
109 reflcl 11630 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  e.  RR  ->  ( |_ `  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  e.  RR )
110101, 109syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  e.  RR )
111101, 108, 110lesubaddd 9924 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  <_ 
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  <->  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  +  1 ) ) )
112107, 111mpbird 232 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) )  - 
1 )  <_  ( |_ `  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) ) )
113 peano2rem 9663 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  e.  RR  ->  (
( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) )  -  1 )  e.  RR )
114101, 113syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) )  - 
1 )  e.  RR )
11588nngt0d 10353 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  0  <  (
2 ^ j ) )
116 lediv1 10182 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) )  -  1 )  e.  RR  /\  ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  e.  RR  /\  (
( 2 ^ j
)  e.  RR  /\  0  <  ( 2 ^ j ) ) )  ->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  <_ 
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  <->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  / 
( 2 ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) ) )
117114, 110, 89, 115, 116syl112anc 1215 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  <_ 
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  <->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  / 
( 2 ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) ) )
118112, 117mpbid 210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  -  1 )  / 
( 2 ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
119105, 118eqbrtrd 4300 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  -  ( ( 1  / 
2 ) ^ j
) )  <_  (
( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
1201, 2, 3, 4mbfi1fseqlem2 21036 . . . . . . . . . 10  |-  ( j  e.  NN  ->  ( G `  j )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) ) )
12164, 120syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( G `  j )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u j [,] j
) ,  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j ) ,  0 ) ) )
122121fveq1d 5681 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( G `
 j ) `  x )  =  ( ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u j [,] j
) ,  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j ) ,  0 ) ) `
 x ) )
123 ovex 6105 . . . . . . . . . . 11  |-  ( j J x )  e. 
_V
124 vex 2965 . . . . . . . . . . 11  |-  j  e. 
_V
125123, 124ifex 3846 . . . . . . . . . 10  |-  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j )  e.  _V
126 c0ex 9368 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  _V
127125, 126ifex 3846 . . . . . . . . 9  |-  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_ 
j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 )  e.  _V
128 eqid 2433 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_ 
j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u j [,] j
) ,  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j ) ,  0 ) )
129128fvmpt2 5769 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  RR  /\  if ( x  e.  (
-u j [,] j
) ,  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j ) ,  0 )  e. 
_V )  ->  (
( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  (
-u j [,] j
) ,  if ( ( j J x )  <_  j , 
( j J x ) ,  j ) ,  0 ) ) `
 x )  =  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) )
13082, 127, 129sylancl 655 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_ 
j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) ) `  x
)  =  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_ 
j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) )
13177, 122, 1303eqtrd 2469 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) `
 j )  =  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 ) )
13210ad2antrr 718 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( abs `  x
)  e.  RR )
13315ad2antrr 718 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  e.  RR )
13464nnred 10325 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  j  e.  RR )
13511ad2antrr 718 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  e.  ( 0 [,) +oo )
)
136135, 12sylib 196 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( F `
 x )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F `  x
) ) )
137136simprd 460 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  0  <_  ( F `  x )
)
138132, 66addge01d 9915 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 0  <_ 
( F `  x
)  <->  ( abs `  x
)  <_  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x
) ) ) )
139137, 138mpbid 210 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( abs `  x
)  <_  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x
) ) )
14062adantr 462 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  k  e.  NN )
141140nnred 10325 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  k  e.  RR )
142 simplrr 753 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  <  k )
143133, 141, 142ltled 9510 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  <_  k )
144 eluzle 10861 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  k
)  ->  k  <_  j )
145144adantl 463 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  k  <_  j
)
146133, 141, 134, 143, 145letrd 9516 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( abs `  x )  +  ( F `  x ) )  <_  j )
147132, 133, 134, 139, 146letrd 9516 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( abs `  x
)  <_  j )
14882, 134absled 12901 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( abs `  x )  <_  j  <->  (
-u j  <_  x  /\  x  <_  j ) ) )
149147, 148mpbid 210 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( -u j  <_  x  /\  x  <_ 
j ) )
150149simpld 456 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  -u j  <_  x
)
151149simprd 460 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  x  <_  j
)
152134renegcld 9763 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  -u j  e.  RR )
153 elicc2 11348 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
-u j  e.  RR  /\  j  e.  RR )  ->  ( x  e.  ( -u j [,] j )  <->  ( x  e.  RR  /\  -u j  <_  x  /\  x  <_ 
j ) ) )
154152, 134, 153syl2anc 654 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( x  e.  ( -u j [,] j )  <->  ( x  e.  RR  /\  -u j  <_  x  /\  x  <_ 
j ) ) )
15582, 150, 151, 154mpbir3and 1164 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  x  e.  (
-u j [,] j
) )
156 iftrue 3785 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u j [,] j )  ->  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 )  =  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) )
157155, 156syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  if ( x  e.  ( -u j [,] j ) ,  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) ,  0 )  =  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j ) )
158 simpr 458 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  y  =  x )
159158fveq2d 5683 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  ( F `  y
)  =  ( F `
 x ) )
160 simpl 454 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  m  =  j )
161160oveq2d 6096 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  ( 2 ^ m
)  =  ( 2 ^ j ) )
162159, 161oveq12d 6098 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  ( ( F `  y )  x.  (
2 ^ m ) )  =  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )
163162fveq2d 5683 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  ( |_ `  (
( F `  y
)  x.  ( 2 ^ m ) ) )  =  ( |_
`  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) ) )
164163, 161oveq12d 6098 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( m  =  j  /\  y  =  x )  ->  ( ( |_ `  ( ( F `  y )  x.  (
2 ^ m ) ) )  /  (
2 ^ m ) )  =  ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
165 ovex 6105 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) )  e. 
_V
166164, 3, 165ovmpt2a 6210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( j  e.  NN  /\  x  e.  RR )  ->  ( j J x )  =  ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
16764, 82, 166syl2anc 654 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( j J x )  =  ( ( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) ) )
168110, 88nndivred 10358 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( |_
`  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  / 
( 2 ^ j
) )  e.  RR )
169 flle 11633 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) )  e.  RR  ->  ( |_ `  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  <_ 
( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )
170101, 169syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  <_  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )
171 ledivmul2 10197 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( |_ `  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) )  e.  RR  /\  ( F `  x )  e.  RR  /\  (
( 2 ^ j
)  e.  RR  /\  0  <  ( 2 ^ j ) ) )  ->  ( ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) )  <_ 
( F `  x
)  <->  ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  <_  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) ) )
172110, 66, 89, 115, 171syl112anc 1215 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  ( 2 ^ j ) ) )  /  ( 2 ^ j ) )  <_ 
( F `  x
)  <->  ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  <_  (
( F `  x
)  x.  ( 2 ^ j ) ) ) )
173170, 172mpbird 232 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( |_
`  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  / 
( 2 ^ j
) )  <_  ( F `  x )
)
1749ad2antrr 718 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  x  e.  CC )
175174absge0d 12914 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  0  <_  ( abs `  x ) )
17666, 132addge02d 9916 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( 0  <_ 
( abs `  x
)  <->  ( F `  x )  <_  (
( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) ) ) )
177175, 176mpbid 210 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  <_  (
( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) ) )
17866, 133, 134, 177, 146letrd 9516 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( F `  x )  <_  j
)
179168, 66, 134, 173, 178letrd 9516 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( |_
`  ( ( F `
 x )  x.  ( 2 ^ j
) ) )  / 
( 2 ^ j
) )  <_  j
)
180167, 179eqbrtrd 4300 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( j J x )  <_  j
)
181 iftrue 3785 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j J x )  <_  j  ->  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j )  =  ( j J x ) )
182180, 181syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j )  =  ( j J x ) )
183182, 167eqtrd 2465 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  if ( ( j J x )  <_  j ,  ( j J x ) ,  j )  =  ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  /  (
2 ^ j ) ) )
184131, 157, 1833eqtrd 2469 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) `
 j )  =  ( ( |_ `  ( ( F `  x )  x.  (
2 ^ j ) ) )  /  (
2 ^ j ) ) )
185119, 65, 1843brtr4d 4310 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( F `  x )  -  ( ( 1  /  2 ) ^
n ) ) ) `
 j )  <_ 
( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) ) `  j ) )
186184, 173eqbrtrd 4300 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  ( k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  /\  j  e.  (
ZZ>= `  k ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) `
 j )  <_ 
( F `  x
) )
18718, 20, 59, 61, 71, 84, 185, 186climsqz 13102 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR )  /\  (
k  e.  NN  /\  ( ( abs `  x
)  +  ( F `
 x ) )  <  k ) )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) )
18817, 187rexlimddv 2835 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) )  ~~>  ( F `  x
) )
189188ralrimiva 2789 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `  x
) )  ~~>  ( F `
 x ) )
19036mptex 5935 . . . 4  |-  ( m  e.  NN  |->  ( x  e.  RR  |->  if ( x  e.  ( -u m [,] m ) ,  if ( ( m J x )  <_  m ,  ( m J x ) ,  m ) ,  0 ) ) )  e. 
_V
1914, 190eqeltri 2503 . . 3  |-  G  e. 
_V
192 feq1 5530 . . . 4  |-  ( g  =  G  ->  (
g : NN --> dom  S.1  <->  G : NN --> dom  S.1 ) )
193 fveq1 5678 . . . . . . 7  |-  ( g  =  G  ->  (
g `  n )  =  ( G `  n ) )
194193breq2d 4292 . . . . . 6  |-  ( g  =  G  ->  (
0p  oR  <_  ( g `  n )  <->  0p  oR  <_  ( G `
 n ) ) )
195 fveq1 5678 . . . . . . 7  |-  ( g  =  G  ->  (
g `  ( n  +  1 ) )  =  ( G `  ( n  +  1
) ) )
196193, 195breq12d 4293 . . . . . 6  |-  ( g  =  G  ->  (
( g `  n
)  oR  <_ 
( g `  (
n  +  1 ) )  <->  ( G `  n )  oR  <_  ( G `  ( n  +  1
) ) ) )
197194, 196anbi12d 703 . . . . 5  |-  ( g  =  G  ->  (
( 0p  oR  <_  ( g `  n )  /\  (
g `  n )  oR  <_  ( g `
 ( n  + 
1 ) ) )  <-> 
( 0p  oR  <_  ( G `  n )  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `
 ( n  + 
1 ) ) ) ) )
198197ralbidv 2725 . . . 4  |-  ( g  =  G  ->  ( A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( g `  n )  /\  (
g `  n )  oR  <_  ( g `
 ( n  + 
1 ) ) )  <->  A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( G `  n )  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `
 ( n  + 
1 ) ) ) ) )
199193fveq1d 5681 . . . . . . 7  |-  ( g  =  G  ->  (
( g `  n
) `  x )  =  ( ( G `
 n ) `  x ) )
200199mpteq2dv 4367 . . . . . 6  |-  ( g  =  G  ->  (
n  e.  NN  |->  ( ( g `  n
) `  x )
)  =  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `  n ) `
 x ) ) )
201200breq1d 4290 . . . . 5  |-  ( g  =  G  ->  (
( n  e.  NN  |->  ( ( g `  n ) `  x
) )  ~~>  ( F `
 x )  <->  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) )
202201ralbidv 2725 . . . 4  |-  ( g  =  G  ->  ( A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( g `  n ) `  x
) )  ~~>  ( F `
 x )  <->  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) )
203192, 198, 2023anbi123d 1282 . . 3  |-  ( g  =  G  ->  (
( g : NN --> dom  S.1  /\  A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  (
g `  n )  /\  ( g `  n
)  oR  <_ 
( g `  (
n  +  1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  (
n  e.  NN  |->  ( ( g `  n
) `  x )
)  ~~>  ( F `  x ) )  <->  ( G : NN --> dom  S.1  /\  A. n  e.  NN  (
0p  oR  <_  ( G `  n )  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `
 ( n  + 
1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) ) )
204191, 203spcev 3053 . 2  |-  ( ( G : NN --> dom  S.1  /\ 
A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( G `  n )  /\  ( G `  n )  oR  <_  ( G `
 ( n  + 
1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( G `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) )  ->  E. g ( g : NN --> dom  S.1  /\ 
A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( g `  n )  /\  (
g `  n )  oR  <_  ( g `
 ( n  + 
1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( g `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) )
2055, 7, 189, 204syl3anc 1211 1  |-  ( ph  ->  E. g ( g : NN --> dom  S.1  /\ 
A. n  e.  NN  ( 0p  oR  <_  ( g `  n )  /\  (
g `  n )  oR  <_  ( g `
 ( n  + 
1 ) ) )  /\  A. x  e.  RR  ( n  e.  NN  |->  ( ( g `
 n ) `  x ) )  ~~>  ( F `
 x ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 958    = wceq 1362   E.wex 1589    e. wcel 1755    =/= wne 2596   A.wral 2705   E.wrex 2706   _Vcvv 2962   ifcif 3779   class class class wbr 4280    e. cmpt 4338   dom cdm 4827   -->wf 5402   ` cfv 5406  (class class class)co 6080    e. cmpt2 6082    oRcofr 6308   CCcc 9268   RRcr 9269   0cc0 9270   1c1 9271    + caddc 9273    x. cmul 9275   +oocpnf 9403    < clt 9406    <_ cle 9407    - cmin 9583   -ucneg 9584    / cdiv 9981   NNcn 10310   2c2 10359   NN0cn0 10567   ZZcz 10634   ZZ>=cuz 10849   [,)cico 11290   [,]cicc 11291   |_cfl 11624   ^cexp 11849   abscabs 12707    ~~> cli 12946  MblFncmbf 20936   S.1citg1 20937   0pc0p 20989
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1594  ax-4 1605  ax-5 1669  ax-6 1707  ax-7 1727  ax-8 1757  ax-9 1759  ax-10 1774  ax-11 1779  ax-12 1791  ax-13 1942  ax-ext 2414  ax-rep 4391  ax-sep 4401  ax-nul 4409  ax-pow 4458  ax-pr 4519  ax-un 6361  ax-inf2 7835  ax-cnex 9326  ax-resscn 9327  ax-1cn 9328  ax-icn 9329  ax-addcl 9330  ax-addrcl 9331  ax-mulcl 9332  ax-mulrcl 9333  ax-mulcom 9334  ax-addass 9335  ax-mulass 9336  ax-distr 9337  ax-i2m1 9338  ax-1ne0 9339  ax-1rid 9340  ax-rnegex 9341  ax-rrecex 9342  ax-cnre 9343  ax-pre-lttri 9344  ax-pre-lttrn 9345  ax-pre-ltadd 9346  ax-pre-mulgt0 9347  ax-pre-sup 9348
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 959  df-3an 960  df-tru 1365  df-fal 1368  df-ex 1590  df-nf 1593  df-sb 1700  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2420  df-cleq 2426  df-clel 2429  df-nfc 2558  df-ne 2598  df-nel 2599  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2964  df-sbc 3176  df-csb 3277  df-dif 3319  df-un 3321  df-in 3323  df-ss 3330  df-pss 3332  df-nul 3626  df-if 3780  df-pw 3850  df-sn 3866  df-pr 3868  df-tp 3870  df-op 3872  df-uni 4080  df-int 4117  df-iun 4161  df-br 4281  df-opab 4339  df-mpt 4340  df-tr 4374  df-eprel 4619  df-id 4623  df-po 4628  df-so 4629  df-fr 4666  df-se 4667  df-we 4668  df-ord 4709  df-on 4710  df-lim 4711  df-suc 4712  df-xp 4833  df-rel 4834  df-cnv 4835  df-co 4836  df-dm 4837  df-rn 4838  df-res 4839  df-ima 4840  df-iota 5369  df-fun 5408  df-fn 5409  df-f 5410  df-f1 5411  df-fo 5412  df-f1o 5413  df-fv 5414  df-isom 5415  df-riota 6039  df-ov 6083  df-oprab 6084  df-mpt2 6085  df-of 6309  df-ofr 6310  df-om 6466  df-1st 6566  df-2nd 6567  df-recs 6818  df-rdg 6852  df-1o 6908  df-2o 6909  df-oadd 6912  df-er 7089  df-map 7204  df-pm 7205  df-en 7299  df-dom 7300  df-sdom 7301  df-fin 7302  df-fi 7649  df-sup 7679  df-oi 7712  df-card 8097  df-cda 8325  df-pnf 9408  df-mnf 9409  df-xr 9410  df-ltxr 9411  df-le 9412  df-sub 9585  df-neg 9586  df-div 9982  df-nn 10311  df-2 10368  df-3 10369  df-n0 10568  df-z 10635  df-uz 10850  df-q 10942  df-rp 10980  df-xneg 11077  df-xadd 11078  df-xmul 11079  df-ioo 11292  df-ico 11294  df-icc 11295  df-fz 11425  df-fzo 11533  df-fl 11626  df-seq 11791  df-exp 11850  df-hash 12088  df-cj 12572  df-re 12573  df-im 12574  df-sqr 12708  df-abs 12709  df-clim 12950  df-rlim 12951  df-sum 13148  df-rest 14344  df-topgen 14365  df-psmet 17653  df-xmet 17654  df-met 17655  df-bl 17656  df-mopn 17657  df-top 18345  df-bases 18347  df-topon 18348  df-cmp 18832  df-ovol 20790  df-vol 20791  df-mbf 20941  df-itg1 20942  df-0p 20990
This theorem is referenced by:  mbfi1fseq  21041
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