Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppndvlem7 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppndvlem7 31679
 Description: Lemma for knoppndv 31695. (Contributed by Asger C. Ipsen, 15-Jun-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem7.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppndvlem7.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppndvlem7.a 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
knoppndvlem7.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
knoppndvlem7.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
knoppndvlem7.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem7 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(𝑀 / 2))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛,𝑦   𝐶,𝑛,𝑦   𝑛,𝐽   𝑛,𝑁,𝑦   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑛,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐴(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑇(𝑥)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑛)   𝐽(𝑥,𝑦)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑁(𝑥)

Proof of Theorem knoppndvlem7
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem7.f . . 3 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
2 knoppndvlem7.a . . . . 5 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
32a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀))
4 knoppndvlem7.n . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
5 knoppndvlem7.j . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
65nn0zd 11356 . . . . 5 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
7 knoppndvlem7.m . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
84, 6, 7knoppndvlem1 31673 . . . 4 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀) ∈ ℝ)
93, 8eqeltrd 2688 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
101, 9, 5knoppcnlem1 31653 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴))))
112oveq2i 6560 . . . . . 6 (((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀))
1211a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
13 2cnd 10970 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
14 nnz 11276 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
154, 14syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
1615zcnd 11359 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
1713, 16mulcld 9939 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
1817, 5expcld 12870 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝐽) ∈ ℂ)
19 2ne0 10990 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
2019a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≠ 0)
21 0red 9920 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
22 1red 9934 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
2315zred 11358 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
24 0lt1 10429 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 1
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 1)
26 nnge1 10923 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
274, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
2821, 22, 23, 25, 27ltletrd 10076 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 0 < 𝑁)
2921, 28ltned 10052 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≠ 𝑁)
3029necomd 2837 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ≠ 0)
3113, 16, 20, 30mulne0d 10558 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≠ 0)
326znegcld 11360 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℤ)
3317, 31, 32expclzd 12875 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℂ)
3433, 13, 20divcld 10680 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℂ)
357zcnd 11359 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
3618, 34, 35mulassd 9942 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) · 𝑀) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
3736eqcomd 2616 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) · 𝑀))
3818, 33, 13, 20divassd 10715 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / 2) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)))
3938eqcomd 2616 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / 2))
4017, 31, 6expnegd 12877 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) = (1 / ((2 · 𝑁)↑𝐽)))
4140oveq2d 6565 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · (1 / ((2 · 𝑁)↑𝐽))))
4217, 31, 6expne0d 12876 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝐽) ≠ 0)
4318, 42recidd 10675 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · (1 / ((2 · 𝑁)↑𝐽))) = 1)
4441, 43eqtrd 2644 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = 1)
4544oveq1d 6564 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / 2) = (1 / 2))
4639, 45eqtrd 2644 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = (1 / 2))
4746oveq1d 6564 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑𝐽) · (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) · 𝑀) = ((1 / 2) · 𝑀))
4835, 13, 20divrec2d 10684 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 / 2) = ((1 / 2) · 𝑀))
4948eqcomd 2616 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑀) = (𝑀 / 2))
5037, 47, 493eqtrd 2648 . . . . 5 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = (𝑀 / 2))
5112, 50eqtrd 2644 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴) = (𝑀 / 2))
5251fveq2d 6107 . . 3 (𝜑 → (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴)) = (𝑇‘(𝑀 / 2)))
5352oveq2d 6565 . 2 (𝜑 → ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝐽) · 𝐴))) = ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(𝑀 / 2))))
5410, 53eqtrd 2644 1 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(𝑀 / 2))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ℝcr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820   < clt 9953   ≤ cle 9954   − cmin 10145  -cneg 10146   / cdiv 10563  ℕcn 10897  2c2 10947  ℕ0cn0 11169  ℤcz 11254  ⌊cfl 12453  ↑cexp 12722  abscabs 13822 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-seq 12664  df-exp 12723 This theorem is referenced by:  knoppndvlem8  31680  knoppndvlem9  31681
 Copyright terms: Public domain W3C validator