Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  abelthlem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem abelthlem8 24092
 Description: Lemma for abelth 24094. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
abelth.1 (𝜑𝐴:ℕ0⟶ℂ)
abelth.2 (𝜑 → seq0( + , 𝐴) ∈ dom ⇝ )
abelth.3 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
abelth.4 (𝜑 → 0 ≤ 𝑀)
abelth.5 𝑆 = {𝑧 ∈ ℂ ∣ (abs‘(1 − 𝑧)) ≤ (𝑀 · (1 − (abs‘𝑧)))}
abelth.6 𝐹 = (𝑥𝑆 ↦ Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · (𝑥𝑛)))
abelth.7 (𝜑 → seq0( + , 𝐴) ⇝ 0)
Assertion
Ref Expression
abelthlem8 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → ∃𝑤 ∈ ℝ+𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
Distinct variable groups:   𝑤,𝑛,𝑥,𝑦,𝑧,𝑀   𝑅,𝑛,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝐴,𝑛,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑛,𝑤,𝑥,𝑦   𝑤,𝐹,𝑦   𝑆,𝑛,𝑤,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝑆(𝑧)   𝐹(𝑥,𝑧,𝑛)

Proof of Theorem abelthlem8
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0uz 11666 . . 3 0 = (ℤ‘0)
2 0zd 11334 . . 3 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → 0 ∈ ℤ)
3 id 22 . . . 4 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℝ+)
4 abelth.3 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
5 abelth.4 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 𝑀)
64, 5ge0p1rpd 11846 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℝ+)
7 rpdivcl 11800 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑀 + 1) ∈ ℝ+) → (𝑅 / (𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
83, 6, 7syl2anr 495 . . 3 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑅 / (𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
9 eqidd 2627 . . 3 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( + , 𝐴)‘𝑘) = (seq0( + , 𝐴)‘𝑘))
10 abelth.7 . . . 4 (𝜑 → seq0( + , 𝐴) ⇝ 0)
1110adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → seq0( + , 𝐴) ⇝ 0)
121, 2, 8, 9, 11climi0 14172 . 2 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → ∃𝑗 ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))
138adantr 481 . . . 4 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → (𝑅 / (𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
14 fzfid 12709 . . . . . . 7 (𝜑 → (0...(𝑗 − 1)) ∈ Fin)
15 0zd 11334 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
16 abelth.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴:ℕ0⟶ℂ)
1716ffvelrnda 6316 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑤) ∈ ℂ)
181, 15, 17serf 12766 . . . . . . . . 9 (𝜑 → seq0( + , 𝐴):ℕ0⟶ℂ)
19 elfznn0 12371 . . . . . . . . 9 (𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
20 ffvelrn 6314 . . . . . . . . 9 ((seq0( + , 𝐴):ℕ0⟶ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → (seq0( + , 𝐴)‘𝑖) ∈ ℂ)
2118, 19, 20syl2an 494 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))) → (seq0( + , 𝐴)‘𝑖) ∈ ℂ)
2221abscld 14104 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))) → (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2314, 22fsumrecl 14393 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2423ad2antrr 761 . . . . 5 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2521absge0d 14112 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))) → 0 ≤ (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)))
2614, 22, 25fsumge0 14449 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)))
2726ad2antrr 761 . . . . 5 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → 0 ≤ Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)))
2824, 27ge0p1rpd 11846 . . . 4 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1) ∈ ℝ+)
2913, 28rpdivcld 11833 . . 3 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) ∈ ℝ+)
30 abelth.2 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → seq0( + , 𝐴) ∈ dom ⇝ )
31 abelth.5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑆 = {𝑧 ∈ ℂ ∣ (abs‘(1 − 𝑧)) ≤ (𝑀 · (1 − (abs‘𝑧)))}
3216, 30, 4, 5, 31abelthlem2 24085 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (1 ∈ 𝑆 ∧ (𝑆 ∖ {1}) ⊆ (0(ball‘(abs ∘ − ))1)))
3332simpld 475 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ∈ 𝑆)
34 oveq1 6612 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 = 1 → (𝑥𝑛) = (1↑𝑛))
35 nn0z 11345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℤ)
36 1exp 12826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℤ → (1↑𝑛) = 1)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ0 → (1↑𝑛) = 1)
3834, 37sylan9eq 2680 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 = 1 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑛) = 1)
3938oveq2d 6621 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 = 1 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑛) · (𝑥𝑛)) = ((𝐴𝑛) · 1))
4039sumeq2dv 14362 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 1 → Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · (𝑥𝑛)) = Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · 1))
41 abelth.6 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐹 = (𝑥𝑆 ↦ Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · (𝑥𝑛)))
42 sumex 14347 . . . . . . . . . . . . . . . 16 Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · 1) ∈ V
4340, 41, 42fvmpt 6240 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1 ∈ 𝑆 → (𝐹‘1) = Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · 1))
4433, 43syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐹‘1) = Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · 1))
4516ffvelrnda 6316 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑛) ∈ ℂ)
4645mulid1d 10002 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑛) · 1) = (𝐴𝑛))
4746eqcomd 2632 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑛) = ((𝐴𝑛) · 1))
4846, 45eqeltrd 2704 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑛) · 1) ∈ ℂ)
491, 15, 47, 48, 10isumclim 14411 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ ℕ0 ((𝐴𝑛) · 1) = 0)
5044, 49eqtrd 2660 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐹‘1) = 0)
5150adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦𝑆) → (𝐹‘1) = 0)
5251oveq1d 6620 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑦𝑆) → ((𝐹‘1) − (𝐹𝑦)) = (0 − (𝐹𝑦)))
53 df-neg 10214 . . . . . . . . . . 11 -(𝐹𝑦) = (0 − (𝐹𝑦))
5452, 53syl6eqr 2678 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦𝑆) → ((𝐹‘1) − (𝐹𝑦)) = -(𝐹𝑦))
5554fveq2d 6154 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑆) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) = (abs‘-(𝐹𝑦)))
5616, 30, 4, 5, 31, 41abelthlem4 24087 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:𝑆⟶ℂ)
5756ffvelrnda 6316 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦𝑆) → (𝐹𝑦) ∈ ℂ)
5857absnegd 14117 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑆) → (abs‘-(𝐹𝑦)) = (abs‘(𝐹𝑦)))
5955, 58eqtrd 2660 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑆) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) = (abs‘(𝐹𝑦)))
6059adantlr 750 . . . . . . 7 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦𝑆) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) = (abs‘(𝐹𝑦)))
6160ad2ant2r 782 . . . . . 6 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) = (abs‘(𝐹𝑦)))
62 simplll 797 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → 𝜑)
63 fveq2 6150 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 1 → (𝐹𝑦) = (𝐹‘1))
6463, 50sylan9eqr 2682 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦 = 1) → (𝐹𝑦) = 0)
6564abs00bd 13960 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦 = 1) → (abs‘(𝐹𝑦)) = 0)
6662, 65sylan 488 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) ∧ 𝑦 = 1) → (abs‘(𝐹𝑦)) = 0)
67 simpllr 798 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → 𝑅 ∈ ℝ+)
6867rpgt0d 11819 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → 0 < 𝑅)
6968adantr 481 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) ∧ 𝑦 = 1) → 0 < 𝑅)
7066, 69eqbrtrd 4640 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) ∧ 𝑦 = 1) → (abs‘(𝐹𝑦)) < 𝑅)
7116ad3antrrr 765 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
7230ad3antrrr 765 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → seq0( + , 𝐴) ∈ dom ⇝ )
734ad3antrrr 765 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝑀 ∈ ℝ)
745ad3antrrr 765 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 0 ≤ 𝑀)
7510ad3antrrr 765 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → seq0( + , 𝐴) ⇝ 0)
76 simprll 801 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝑦𝑆)
77 simprr 795 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝑦 ≠ 1)
78 eldifsn 4292 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {1}) ↔ (𝑦𝑆𝑦 ≠ 1))
7976, 77, 78sylanbrc 697 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {1}))
808ad2antrr 761 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → (𝑅 / (𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
81 simplrl 799 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → 𝑗 ∈ ℕ0)
82 simplrr 800 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))
83 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑚 → (seq0( + , 𝐴)‘𝑘) = (seq0( + , 𝐴)‘𝑚))
8483fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑚 → (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) = (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑚)))
8584breq1d 4628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑚 → ((abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)) ↔ (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑚)) < (𝑅 / (𝑀 + 1))))
8685cbvralv 3164 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑚)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))
8782, 86sylib 208 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑚)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))
88 simprlr 802 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))
89 fveq2 6150 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑖 = 𝑛 → (seq0( + , 𝐴)‘𝑖) = (seq0( + , 𝐴)‘𝑛))
9089fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑛 → (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) = (abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑛)))
9190cbvsumv 14355 . . . . . . . . . . . . 13 Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) = Σ𝑛 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑛))
9291oveq1i 6615 . . . . . . . . . . . 12 𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1) = (Σ𝑛 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑛)) + 1)
9392oveq2i 6616 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) = ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑛 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑛)) + 1))
9488, 93syl6breq 4659 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑛 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑛)) + 1)))
9571, 72, 73, 74, 31, 41, 75, 79, 80, 81, 87, 94abelthlem7 24091 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → (abs‘(𝐹𝑦)) < ((𝑀 + 1) · (𝑅 / (𝑀 + 1))))
96 rpcn 11785 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℂ)
9796adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → 𝑅 ∈ ℂ)
986adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑀 + 1) ∈ ℝ+)
9998rpcnd 11818 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑀 + 1) ∈ ℂ)
10098rpne0d 11821 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑀 + 1) ≠ 0)
10197, 99, 100divcan2d 10748 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → ((𝑀 + 1) · (𝑅 / (𝑀 + 1))) = 𝑅)
102101ad2antrr 761 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → ((𝑀 + 1) · (𝑅 / (𝑀 + 1))) = 𝑅)
10395, 102breqtrd 4644 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ ((𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))) ∧ 𝑦 ≠ 1)) → (abs‘(𝐹𝑦)) < 𝑅)
104103anassrs 679 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) ∧ 𝑦 ≠ 1) → (abs‘(𝐹𝑦)) < 𝑅)
10570, 104pm2.61dane 2883 . . . . . 6 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → (abs‘(𝐹𝑦)) < 𝑅)
10661, 105eqbrtrd 4640 . . . . 5 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ (𝑦𝑆 ∧ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)))) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅)
107106expr 642 . . . 4 ((((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) ∧ 𝑦𝑆) → ((abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
108107ralrimiva 2965 . . 3 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → ∀𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
109 breq2 4622 . . . . . 6 (𝑤 = ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 ↔ (abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1))))
110109imbi1d 331 . . . . 5 (𝑤 = ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅) ↔ ((abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅)))
111110ralbidv 2985 . . . 4 (𝑤 = ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (∀𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅) ↔ ∀𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅)))
112111rspcev 3300 . . 3 ((((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < ((𝑅 / (𝑀 + 1)) / (Σ𝑖 ∈ (0...(𝑗 − 1))(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑖)) + 1)) → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅)) → ∃𝑤 ∈ ℝ+𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
11329, 108, 112syl2anc 692 . 2 (((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) ∧ (𝑗 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(abs‘(seq0( + , 𝐴)‘𝑘)) < (𝑅 / (𝑀 + 1)))) → ∃𝑤 ∈ ℝ+𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
11412, 113rexlimddv 3033 1 ((𝜑𝑅 ∈ ℝ+) → ∃𝑤 ∈ ℝ+𝑦𝑆 ((abs‘(1 − 𝑦)) < 𝑤 → (abs‘((𝐹‘1) − (𝐹𝑦))) < 𝑅))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1992   ≠ wne 2796  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  {crab 2916   ∖ cdif 3557   ⊆ wss 3560  {csn 4153   class class class wbr 4618   ↦ cmpt 4678  dom cdm 5079   ∘ ccom 5083  ⟶wf 5846  ‘cfv 5850  (class class class)co 6605  ℂcc 9879  ℝcr 9880  0cc0 9881  1c1 9882   + caddc 9884   · cmul 9886   < clt 10019   ≤ cle 10020   − cmin 10211  -cneg 10212   / cdiv 10629  ℕ0cn0 11237  ℤcz 11322  ℤ≥cuz 11631  ℝ+crp 11776  ...cfz 12265  seqcseq 12738  ↑cexp 12797  abscabs 13903   ⇝ cli 14144  Σcsu 14345  ballcbl 19647 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-inf2 8483  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959  ax-addf 9960  ax-mulf 9961 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-isom 5859  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-map 7805  df-pm 7806  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-sup 8293  df-inf 8294  df-oi 8360  df-card 8710  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-rp 11777  df-xadd 11891  df-ico 12120  df-icc 12121  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-fl 12530  df-seq 12739  df-exp 12798  df-hash 13055  df-shft 13736  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-limsup 14131  df-clim 14148  df-rlim 14149  df-sum 14346  df-psmet 19652  df-xmet 19653  df-met 19654  df-bl 19655 This theorem is referenced by:  abelthlem9  24093
 Copyright terms: Public domain W3C validator