Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rmxluc Unicode version

Theorem rmxluc 27032
Description: The X sequence is a Lucas (second-order integer recurrence) sequence. Part 3 of equation 2.11 of [JonesMatijasevic] p. 695. (Contributed by Stefan O'Rear, 14-Oct-2014.)
Assertion
Ref Expression
rmxluc  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  =  ( ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm 
N ) )  -  ( A Xrm  ( N  - 
1 ) ) ) )

Proof of Theorem rmxluc
StepHypRef Expression
1 peano2zm 10064 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
2 frmx 27009 . . . . . . . 8  |- Xrm  : (
( ZZ>= `  2 )  X.  ZZ ) --> NN0
32fovcl 5951 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  ( N  -  1 )  e.  ZZ )  -> 
( A Xrm  ( N  - 
1 ) )  e. 
NN0 )
43nn0cnd 10022 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  ( N  -  1 )  e.  ZZ )  -> 
( A Xrm  ( N  - 
1 ) )  e.  CC )
51, 4sylan2 460 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  -  1 ) )  e.  CC )
6 peano2z 10062 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( N  +  1 )  e.  ZZ )
72fovcl 5951 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  ( N  +  1 )  e.  ZZ )  -> 
( A Xrm  ( N  + 
1 ) )  e. 
NN0 )
87nn0cnd 10022 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  ( N  +  1 )  e.  ZZ )  -> 
( A Xrm  ( N  + 
1 ) )  e.  CC )
96, 8sylan2 460 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  e.  CC )
105, 9addcomd 9016 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A Xrm  ( N  - 
1 ) )  +  ( A Xrm  ( N  + 
1 ) ) )  =  ( ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  +  ( A Xrm  ( N  -  1 ) ) ) )
11 rmxp1 27028 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  =  ( ( ( A Xrm  N )  x.  A )  +  ( ( ( A ^ 2 )  - 
1 )  x.  ( A Yrm 
N ) ) ) )
12 rmxm1 27030 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  -  1 ) )  =  ( ( A  x.  ( A Xrm 
N ) )  -  ( ( ( A ^ 2 )  - 
1 )  x.  ( A Yrm 
N ) ) ) )
1311, 12oveq12d 5878 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A Xrm  ( N  + 
1 ) )  +  ( A Xrm  ( N  - 
1 ) ) )  =  ( ( ( ( A Xrm  N )  x.  A )  +  ( ( ( A ^
2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) )  +  ( ( A  x.  ( A Xrm  N ) )  -  ( ( ( A ^ 2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) ) ) )
142fovcl 5951 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm 
N )  e.  NN0 )
1514nn0cnd 10022 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm 
N )  e.  CC )
16 eluzelz 10240 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  A  e.  ZZ )
1716zcnd 10120 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  A  e.  CC )
1817adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  A  e.  CC )
1915, 18mulcld 8857 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A Xrm  N )  x.  A )  e.  CC )
20 rmspecnonsq 27003 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( A ^ 2 )  - 
1 )  e.  ( NN  \NN ) )
21 eldifi 3300 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A ^ 2 )  -  1 )  e.  ( NN  \NN )  -> 
( ( A ^
2 )  -  1 )  e.  NN )
2220, 21syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( A ^ 2 )  - 
1 )  e.  NN )
2322nncnd 9764 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( A ^ 2 )  - 
1 )  e.  CC )
2423adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A ^ 2 )  -  1 )  e.  CC )
25 frmy 27010 . . . . . . . . 9  |- Yrm  : (
( ZZ>= `  2 )  X.  ZZ ) --> ZZ
2625fovcl 5951 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Yrm 
N )  e.  ZZ )
2726zcnd 10120 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Yrm 
N )  e.  CC )
2824, 27mulcld 8857 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( A ^
2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) )  e.  CC )
2918, 15mulcld 8857 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A  x.  ( A Xrm  N
) )  e.  CC )
3019, 28, 29ppncand 9199 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( ( A Xrm  N )  x.  A )  +  ( ( ( A ^ 2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) )  +  ( ( A  x.  ( A Xrm  N ) )  -  (
( ( A ^
2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) ) )  =  ( ( ( A Xrm  N )  x.  A
)  +  ( A  x.  ( A Xrm  N ) ) ) )
3115, 18mulcomd 8858 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A Xrm  N )  x.  A )  =  ( A  x.  ( A Xrm  N ) ) )
3231oveq1d 5875 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( A Xrm  N )  x.  A )  +  ( A  x.  ( A Xrm 
N ) ) )  =  ( ( A  x.  ( A Xrm  N ) )  +  ( A  x.  ( A Xrm  N ) ) ) )
33 2cn 9818 . . . . . . . 8  |-  2  e.  CC
3433a1i 10 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  2  e.  CC )
3534, 18, 15mulassd 8860 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( 2  x.  A
)  x.  ( A Xrm  N ) )  =  ( 2  x.  ( A  x.  ( A Xrm  N ) ) ) )
36292timesd 9956 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
2  x.  ( A  x.  ( A Xrm  N ) ) )  =  ( ( A  x.  ( A Xrm 
N ) )  +  ( A  x.  ( A Xrm 
N ) ) ) )
3735, 36eqtr2d 2318 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A  x.  ( A Xrm 
N ) )  +  ( A  x.  ( A Xrm 
N ) ) )  =  ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm  N ) ) )
3830, 32, 373eqtrd 2321 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( ( A Xrm  N )  x.  A )  +  ( ( ( A ^ 2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) )  +  ( ( A  x.  ( A Xrm  N ) )  -  (
( ( A ^
2 )  -  1 )  x.  ( A Yrm  N ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm  N ) ) )
3910, 13, 383eqtrd 2321 . . 3  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( A Xrm  ( N  - 
1 ) )  +  ( A Xrm  ( N  + 
1 ) ) )  =  ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm  N ) ) )
40 mulcl 8823 . . . . . 6  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( 2  x.  A
)  e.  CC )
4133, 18, 40sylancr 644 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
2  x.  A )  e.  CC )
4241, 15mulcld 8857 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( 2  x.  A
)  x.  ( A Xrm  N ) )  e.  CC )
4342, 5, 9subaddd 9177 . . 3  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm  N ) )  -  ( A Xrm  ( N  -  1 ) ) )  =  ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  <->  ( ( A Xrm  ( N  -  1 ) )  +  ( A Xrm  ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( 2  x.  A
)  x.  ( A Xrm  N ) ) ) )
4439, 43mpbird 223 . 2  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm 
N ) )  -  ( A Xrm  ( N  - 
1 ) ) )  =  ( A Xrm  ( N  +  1 ) ) )
4544eqcomd 2290 1  |-  ( ( A  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A Xrm  ( N  +  1 ) )  =  ( ( ( 2  x.  A )  x.  ( A Xrm 
N ) )  -  ( A Xrm  ( N  - 
1 ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    = wceq 1625    e. wcel 1686    \ cdif 3151   ` cfv 5257  (class class class)co 5860   CCcc 8737   1c1 8740    + caddc 8742    x. cmul 8744    - cmin 9039   NNcn 9748   2c2 9797   NN0cn0 9967   ZZcz 10026   ZZ>=cuz 10232   ^cexp 11106  ◻NNcsquarenn 26932   Xrm crmx 26996   Yrm crmy 26997
This theorem is referenced by:  jm2.18  27092
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1535  ax-5 1546  ax-17 1605  ax-9 1637  ax-8 1645  ax-13 1688  ax-14 1690  ax-6 1705  ax-7 1710  ax-11 1717  ax-12 1868  ax-ext 2266  ax-rep 4133  ax-sep 4143  ax-nul 4151  ax-pow 4190  ax-pr 4216  ax-un 4514  ax-inf2 7344  ax-cnex 8795  ax-resscn 8796  ax-1cn 8797  ax-icn 8798  ax-addcl 8799  ax-addrcl 8800  ax-mulcl 8801  ax-mulrcl 8802  ax-mulcom 8803  ax-addass 8804  ax-mulass 8805  ax-distr 8806  ax-i2m1 8807  ax-1ne0 8808  ax-1rid 8809  ax-rnegex 8810  ax-rrecex 8811  ax-cnre 8812  ax-pre-lttri 8813  ax-pre-lttrn 8814  ax-pre-ltadd 8815  ax-pre-mulgt0 8816  ax-pre-sup 8817  ax-addf 8818  ax-mulf 8819
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1531  df-nf 1534  df-sb 1632  df-eu 2149  df-mo 2150  df-clab 2272  df-cleq 2278  df-clel 2281  df-nfc 2410  df-ne 2450  df-nel 2451  df-ral 2550  df-rex 2551  df-reu 2552  df-rmo 2553  df-rab 2554  df-v 2792  df-sbc 2994  df-csb 3084  df-dif 3157  df-un 3159  df-in 3161  df-ss 3168  df-pss 3170  df-nul 3458  df-if 3568  df-pw 3629  df-sn 3648  df-pr 3649  df-tp 3650  df-op 3651  df-uni 3830  df-int 3865  df-iun 3909  df-iin 3910  df-br 4026  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4116  df-eprel 4307  df-id 4311  df-po 4316  df-so 4317  df-fr 4354  df-se 4355  df-we 4356  df-ord 4397  df-on 4398  df-lim 4399  df-suc 4400  df-om 4659  df-xp 4697  df-rel 4698  df-cnv 4699  df-co 4700  df-dm 4701  df-rn 4702  df-res 4703  df-ima 4704  df-iota 5221  df-fun 5259  df-fn 5260  df-f 5261  df-f1 5262  df-fo 5263  df-f1o 5264  df-fv 5265  df-isom 5266  df-ov 5863  df-oprab 5864  df-mpt2 5865  df-of 6080  df-1st 6124  df-2nd 6125  df-riota 6306  df-recs 6390  df-rdg 6425  df-1o 6481  df-2o 6482  df-oadd 6485  df-omul 6486  df-er 6662  df-map 6776  df-pm 6777  df-ixp 6820  df-en 6866  df-dom 6867  df-sdom 6868  df-fin 6869  df-fi 7167  df-sup 7196  df-oi 7227  df-card 7574  df-acn 7577  df-cda 7796  df-pnf 8871  df-mnf 8872  df-xr 8873  df-ltxr 8874  df-le 8875  df-sub 9041  df-neg 9042  df-div 9426  df-nn 9749  df-2 9806  df-3 9807  df-4 9808  df-5 9809  df-6 9810  df-7 9811  df-8 9812  df-9 9813  df-10 9814  df-n0 9968  df-z 10027  df-dec 10127  df-uz 10233  df-q 10319  df-rp 10357  df-xneg 10454  df-xadd 10455  df-xmul 10456  df-ioo 10662  df-ioc 10663  df-ico 10664  df-icc 10665  df-fz 10785  df-fzo 10873  df-fl 10927  df-mod 10976  df-seq 11049  df-exp 11107  df-fac 11291  df-bc 11318  df-hash 11340  df-shft 11564  df-cj 11586  df-re 11587  df-im 11588  df-sqr 11722  df-abs 11723  df-limsup 11947  df-clim 11964  df-rlim 11965  df-sum 12161  df-ef 12351  df-sin 12353  df-cos 12354  df-pi 12356  df-dvds 12534  df-gcd 12688  df-numer 12808  df-denom 12809  df-struct 13152  df-ndx 13153  df-slot 13154  df-base 13155  df-sets 13156  df-ress 13157  df-plusg 13223  df-mulr 13224  df-starv 13225  df-sca 13226  df-vsca 13227  df-tset 13229  df-ple 13230  df-ds 13232  df-hom 13234  df-cco 13235  df-rest 13329  df-topn 13330  df-topgen 13346  df-pt 13347  df-prds 13350  df-xrs 13405  df-0g 13406  df-gsum 13407  df-qtop 13412  df-imas 13413  df-xps 13415  df-mre 13490  df-mrc 13491  df-acs 13493  df-mnd 14369  df-submnd 14418  df-mulg 14494  df-cntz 14795  df-cmn 15093  df-xmet 16375  df-met 16376  df-bl 16377  df-mopn 16378  df-cnfld 16380  df-top 16638  df-bases 16640  df-topon 16641  df-topsp 16642  df-cld 16758  df-ntr 16759  df-cls 16760  df-nei 16837  df-lp 16870  df-perf 16871  df-cn 16959  df-cnp 16960  df-haus 17045  df-tx 17259  df-hmeo 17448  df-fbas 17522  df-fg 17523  df-fil 17543  df-fm 17635  df-flim 17636  df-flf 17637  df-xms 17887  df-ms 17888  df-tms 17889  df-cncf 18384  df-limc 19218  df-dv 19219  df-log 19916  df-squarenn 26937  df-pell1qr 26938  df-pell14qr 26939  df-pell1234qr 26940  df-pellfund 26941  df-rmx 26998  df-rmy 26999
  Copyright terms: Public domain W3C validator