Users' Mathboxes Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppndvlem10 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppndvlem10 32849
Description: Lemma for knoppndv 32862. (Contributed by Asger C. Ipsen, 15-Jun-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem10.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppndvlem10.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppndvlem10.a 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
knoppndvlem10.b 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
knoppndvlem10.c (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
knoppndvlem10.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
knoppndvlem10.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
knoppndvlem10.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem10 (𝜑 → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛,𝑦   𝑥,𝐴   𝐵,𝑛,𝑦   𝑥,𝐵   𝐶,𝑛,𝑦   𝑛,𝐽   𝑥,𝐽   𝑛,𝑀,𝑦   𝑥,𝑀   𝑛,𝑁,𝑦   𝑥,𝑁   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑛,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑇(𝑥)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑛)   𝐽(𝑦)

Proof of Theorem knoppndvlem10
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem10.t . . . . . . 7 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2 knoppndvlem10.f . . . . . . 7 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3 knoppndvlem10.b . . . . . . 7 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
4 knoppndvlem10.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
54adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → 𝐶 ∈ (-1(,)1))
6 knoppndvlem10.j . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
76adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → 𝐽 ∈ ℕ0)
8 knoppndvlem10.m . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
98peano2zd 11692 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
109adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
11 knoppndvlem10.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
1211adantr 466 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℕ)
13 notnot 138 . . . . . . . . 9 (2 ∥ 𝑀 → ¬ ¬ 2 ∥ 𝑀)
1413adantl 467 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → ¬ ¬ 2 ∥ 𝑀)
158adantr 466 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
16 oddp1even 15276 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ 𝑀 ↔ 2 ∥ (𝑀 + 1)))
1715, 16syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (¬ 2 ∥ 𝑀 ↔ 2 ∥ (𝑀 + 1)))
1814, 17mtbid 313 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → ¬ 2 ∥ (𝑀 + 1))
191, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 18knoppndvlem9 32848 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → ((𝐹𝐵)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) / 2))
20 knoppndvlem10.a . . . . . . 7 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
2114notnotrd 130 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → 2 ∥ 𝑀)
221, 2, 20, 5, 7, 15, 12, 21knoppndvlem8 32847 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = 0)
2319, 22oveq12d 6814 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽)) = (((𝐶𝐽) / 2) − 0))
244knoppndvlem3 32842 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
2524simpld 482 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
2625recnd 10274 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
2726, 6expcld 13215 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐶𝐽) ∈ ℂ)
28 2cnd 11299 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
29 2ne0 11319 . . . . . . . . 9 2 ≠ 0
3029a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3127, 28, 30divcld 11007 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐶𝐽) / 2) ∈ ℂ)
3231subid1d 10587 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐶𝐽) / 2) − 0) = ((𝐶𝐽) / 2))
3332adantr 466 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐶𝐽) / 2) − 0) = ((𝐶𝐽) / 2))
3423, 33eqtrd 2805 . . . 4 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽)) = ((𝐶𝐽) / 2))
3534fveq2d 6337 . . 3 ((𝜑 ∧ 2 ∥ 𝑀) → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (abs‘((𝐶𝐽) / 2)))
363a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)))
376nn0zd 11687 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
3811, 37, 9knoppndvlem1 32840 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
3936, 38eqeltrd 2850 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
401, 2, 11, 25, 39, 6knoppcnlem3 32822 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐵)‘𝐽) ∈ ℝ)
4140recnd 10274 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐹𝐵)‘𝐽) ∈ ℂ)
4220a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀))
4311, 37, 8knoppndvlem1 32840 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀) ∈ ℝ)
4442, 43eqeltrd 2850 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
451, 2, 11, 25, 44, 6knoppcnlem3 32822 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) ∈ ℝ)
4645recnd 10274 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) ∈ ℂ)
4741, 46abssubd 14400 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (abs‘(((𝐹𝐴)‘𝐽) − ((𝐹𝐵)‘𝐽))))
4847adantr 466 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (abs‘(((𝐹𝐴)‘𝐽) − ((𝐹𝐵)‘𝐽))))
494adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → 𝐶 ∈ (-1(,)1))
506adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → 𝐽 ∈ ℕ0)
518adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
5211adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℕ)
53 simpr 471 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → ¬ 2 ∥ 𝑀)
541, 2, 20, 49, 50, 51, 52, 53knoppndvlem9 32848 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) / 2))
559adantr 466 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
5651, 16syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (¬ 2 ∥ 𝑀 ↔ 2 ∥ (𝑀 + 1)))
5753, 56mpbid 222 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → 2 ∥ (𝑀 + 1))
581, 2, 3, 49, 50, 55, 52, 57knoppndvlem8 32847 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → ((𝐹𝐵)‘𝐽) = 0)
5954, 58oveq12d 6814 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐹𝐴)‘𝐽) − ((𝐹𝐵)‘𝐽)) = (((𝐶𝐽) / 2) − 0))
6032adantr 466 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐶𝐽) / 2) − 0) = ((𝐶𝐽) / 2))
6159, 60eqtrd 2805 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (((𝐹𝐴)‘𝐽) − ((𝐹𝐵)‘𝐽)) = ((𝐶𝐽) / 2))
6261fveq2d 6337 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (abs‘(((𝐹𝐴)‘𝐽) − ((𝐹𝐵)‘𝐽))) = (abs‘((𝐶𝐽) / 2)))
6348, 62eqtrd 2805 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 2 ∥ 𝑀) → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (abs‘((𝐶𝐽) / 2)))
6435, 63pm2.61dan 814 . 2 (𝜑 → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (abs‘((𝐶𝐽) / 2)))
6527, 28, 30absdivd 14402 . . 3 (𝜑 → (abs‘((𝐶𝐽) / 2)) = ((abs‘(𝐶𝐽)) / (abs‘2)))
6626, 6absexpd 14399 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝐶𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
67 0le2 11317 . . . . . 6 0 ≤ 2
68 2re 11296 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ
6968absidi 14325 . . . . . 6 (0 ≤ 2 → (abs‘2) = 2)
7067, 69ax-mp 5 . . . . 5 (abs‘2) = 2
7170a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (abs‘2) = 2)
7266, 71oveq12d 6814 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝐶𝐽)) / (abs‘2)) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
7365, 72eqtrd 2805 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝐶𝐽) / 2)) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
7464, 73eqtrd 2805 1 (𝜑 → (abs‘(((𝐹𝐵)‘𝐽) − ((𝐹𝐴)‘𝐽))) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943   class class class wbr 4787  cmpt 4864  cfv 6030  (class class class)co 6796  cr 10141  0cc0 10142  1c1 10143   + caddc 10145   · cmul 10147   < clt 10280  cle 10281  cmin 10472  -cneg 10473   / cdiv 10890  cn 11226  2c2 11276  0cn0 11499  cz 11584  (,)cioo 12380  cfl 12799  cexp 13067  abscabs 14182  cdvds 15189
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7100  ax-cnex 10198  ax-resscn 10199  ax-1cn 10200  ax-icn 10201  ax-addcl 10202  ax-addrcl 10203  ax-mulcl 10204  ax-mulrcl 10205  ax-mulcom 10206  ax-addass 10207  ax-mulass 10208  ax-distr 10209  ax-i2m1 10210  ax-1ne0 10211  ax-1rid 10212  ax-rnegex 10213  ax-rrecex 10214  ax-cnre 10215  ax-pre-lttri 10216  ax-pre-lttrn 10217  ax-pre-ltadd 10218  ax-pre-mulgt0 10219  ax-pre-sup 10220
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-iun 4657  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5822  df-ord 5868  df-on 5869  df-lim 5870  df-suc 5871  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-f1 6035  df-fo 6036  df-f1o 6037  df-fv 6038  df-riota 6757  df-ov 6799  df-oprab 6800  df-mpt2 6801  df-om 7217  df-1st 7319  df-2nd 7320  df-wrecs 7563  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7900  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-sup 8508  df-inf 8509  df-pnf 10282  df-mnf 10283  df-xr 10284  df-ltxr 10285  df-le 10286  df-sub 10474  df-neg 10475  df-div 10891  df-nn 11227  df-2 11285  df-3 11286  df-n0 11500  df-z 11585  df-uz 11894  df-rp 12036  df-ioo 12384  df-ico 12386  df-fl 12801  df-seq 13009  df-exp 13068  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-dvds 15190
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  32854
  Copyright terms: Public domain W3C validator