basellem5 - Metamath Proof Explorer

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Theorem basellem5 24711

Description: Lemma for basel 24716. Using vieta1 23971, we can calculate the sum of the roots of 𝑃 as the quotient of the top two coefficients, and since the function 𝑇 enumerates the roots, we are left with an equation that sums the cot↑2 function at the 𝑀 different roots. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Jul-2014.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
basel.n	⊢ 𝑁 = ((2 · 𝑀) + 1)
basel.p	⊢ 𝑃 = (𝑡 ∈ ℂ ↦ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(((𝑁C(2 · 𝑗)) · (-1↑(𝑀 − 𝑗))) · (𝑡↑𝑗)))
basel.t	⊢ 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑀) ↦ ((tan‘((𝑛 · π) / 𝑁))↑-2))

**Assertion**
Ref	Expression
basellem5	⊢ (𝑀 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))

Distinct variable groups: 𝑗,𝑘,𝑡,𝑛,𝑀 𝑗,𝑁,𝑘,𝑛,𝑡 𝑃,𝑘,𝑛 𝑇,𝑘 Allowed substitution hints: 𝑃(𝑡,𝑗) 𝑇(𝑡,𝑗,𝑛)

Proof of Theorem basellem5 Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2621	. . 3 ⊢ (coeff‘𝑃) = (coeff‘𝑃)
2		eqid 2621	. . 3 ⊢ (deg‘𝑃) = (deg‘𝑃)
3		eqid 2621	. . 3 ⊢ (^◡𝑃 “ {0}) = (^◡𝑃 “ {0})
4		basel.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = ((2 · 𝑀) + 1)
5		basel.p	. . . . 5 ⊢ 𝑃 = (𝑡 ∈ ℂ ↦ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(((𝑁C(2 · 𝑗)) · (-1↑(𝑀 − 𝑗))) · (𝑡↑𝑗)))
6	4, 5	basellem2 24708	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑃 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘𝑃) = 𝑀 ∧ (coeff‘𝑃) = (𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))))
7	6	simp1d 1071	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ (Poly‘ℂ))
8	6	simp2d 1072	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (deg‘𝑃) = 𝑀)
9		nnnn0 11243	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ₀)
10		hashfz1 13074	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ₀ → (#‘(1...𝑀)) = 𝑀)
11	9, 10	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (#‘(1...𝑀)) = 𝑀)
12		basel.t	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑀) ↦ ((tan‘((𝑛 · π) / 𝑁))↑-2))
13	4, 5, 12	basellem4 24710	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑇:(1...𝑀)–1-1-onto→(^◡𝑃 “ {0}))
14		ovex 6632	. . . . . . 7 ⊢ (1...𝑀) ∈ V
15	14	f1oen 7920	. . . . . 6 ⊢ (𝑇:(1...𝑀)–1-1-onto→(^◡𝑃 “ {0}) → (1...𝑀) ≈ (^◡𝑃 “ {0}))
16	13, 15	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (1...𝑀) ≈ (^◡𝑃 “ {0}))
17		fzfid 12712	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (1...𝑀) ∈ Fin)
18		nnne0 10997	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ≠ 0)
19	8, 18	eqnetrd 2857	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (deg‘𝑃) ≠ 0)
20		fveq2 6148	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 = 0_𝑝 → (deg‘𝑃) = (deg‘0_𝑝))
21		dgr0 23922	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (deg‘0_𝑝) = 0
22	20, 21	syl6eq 2671	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑃 = 0_𝑝 → (deg‘𝑃) = 0)
23	22	necon3i 2822	. . . . . . . . 9 ⊢ ((deg‘𝑃) ≠ 0 → 𝑃 ≠ 0_𝑝)
24	19, 23	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑃 ≠ 0_𝑝)
25	3	fta1 23967	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ 𝑃 ≠ 0_𝑝) → ((^◡𝑃 “ {0}) ∈ Fin ∧ (#‘(^◡𝑃 “ {0})) ≤ (deg‘𝑃)))
26	7, 24, 25	syl2anc 692	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((^◡𝑃 “ {0}) ∈ Fin ∧ (#‘(^◡𝑃 “ {0})) ≤ (deg‘𝑃)))
27	26	simpld 475	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (^◡𝑃 “ {0}) ∈ Fin)
28		hashen 13075	. . . . . 6 ⊢ (((1...𝑀) ∈ Fin ∧ (^◡𝑃 “ {0}) ∈ Fin) → ((#‘(1...𝑀)) = (#‘(^◡𝑃 “ {0})) ↔ (1...𝑀) ≈ (^◡𝑃 “ {0})))
29	17, 27, 28	syl2anc 692	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((#‘(1...𝑀)) = (#‘(^◡𝑃 “ {0})) ↔ (1...𝑀) ≈ (^◡𝑃 “ {0})))
30	16, 29	mpbird 247	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (#‘(1...𝑀)) = (#‘(^◡𝑃 “ {0})))
31	8, 11, 30	3eqtr2rd 2662	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (#‘(^◡𝑃 “ {0})) = (deg‘𝑃))
32		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ)
33	8, 32	eqeltrd 2698	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (deg‘𝑃) ∈ ℕ)
34	1, 2, 3, 7, 31, 33	vieta1 23971	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → Σ𝑥 ∈ (^◡𝑃 “ {0})𝑥 = -(((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) / ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃))))
35		id 22	. . 3 ⊢ (𝑥 = ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2) → 𝑥 = ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2))
36		oveq1 6611	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑘 → (𝑛 · π) = (𝑘 · π))
37	36	oveq1d 6619	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑘 → ((𝑛 · π) / 𝑁) = ((𝑘 · π) / 𝑁))
38	37	fveq2d 6152	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑘 → (tan‘((𝑛 · π) / 𝑁)) = (tan‘((𝑘 · π) / 𝑁)))
39	38	oveq1d 6619	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑘 → ((tan‘((𝑛 · π) / 𝑁))↑-2) = ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2))
40		ovex 6632	. . . . 5 ⊢ ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2) ∈ V
41	39, 12, 40	fvmpt 6239	. . . 4 ⊢ (𝑘 ∈ (1...𝑀) → (𝑇‘𝑘) = ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2))
42	41	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → (𝑇‘𝑘) = ((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2))
43		cnvimass 5444	. . . . 5 ⊢ (^◡𝑃 “ {0}) ⊆ dom 𝑃
44		plyf 23858	. . . . . 6 ⊢ (𝑃 ∈ (Poly‘ℂ) → 𝑃:ℂ⟶ℂ)
45		fdm 6008	. . . . . 6 ⊢ (𝑃:ℂ⟶ℂ → dom 𝑃 = ℂ)
46	7, 44, 45	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → dom 𝑃 = ℂ)
47	43, 46	syl5sseq 3632	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (^◡𝑃 “ {0}) ⊆ ℂ)
48	47	sselda 3583	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ (^◡𝑃 “ {0})) → 𝑥 ∈ ℂ)
49	35, 17, 13, 42, 48	fsumf1o 14387	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → Σ𝑥 ∈ (^◡𝑃 “ {0})𝑥 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2))
50	6	simp3d 1073	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (coeff‘𝑃) = (𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛)))))
51	8	oveq1d 6619	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((deg‘𝑃) − 1) = (𝑀 − 1))
52	50, 51	fveq12d 6154	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) = ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘(𝑀 − 1)))
53		nnm1nn0 11278	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 − 1) ∈ ℕ₀)
54		oveq2 6612	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = (𝑀 − 1) → (2 · 𝑛) = (2 · (𝑀 − 1)))
55	54	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = (𝑀 − 1) → (𝑁C(2 · 𝑛)) = (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
56		oveq2 6612	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = (𝑀 − 1) → (𝑀 − 𝑛) = (𝑀 − (𝑀 − 1)))
57	56	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = (𝑀 − 1) → (-1↑(𝑀 − 𝑛)) = (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1))))
58	55, 57	oveq12d 6622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = (𝑀 − 1) → ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))))
59		eqid 2621	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛)))) = (𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))
60		ovex 6632	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))) ∈ V
61	58, 59, 60	fvmpt 6239	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 − 1) ∈ ℕ₀ → ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘(𝑀 − 1)) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))))
62	53, 61	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘(𝑀 − 1)) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))))
63		nncn 10972	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℂ)
64		ax-1cn 9938	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℂ
65		nncan 10254	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑀 − (𝑀 − 1)) = 1)
66	63, 64, 65	sylancl 693	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 − (𝑀 − 1)) = 1)
67	66	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1))) = (-1↑1))
68		neg1cn 11068	. . . . . . . . . 10 ⊢ -1 ∈ ℂ
69		exp1 12806	. . . . . . . . . 10 ⊢ (-1 ∈ ℂ → (-1↑1) = -1)
70	68, 69	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (-1↑1) = -1
71	67, 70	syl6eq 2671	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1))) = -1)
72	71	oveq2d 6620	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · -1))
73		2nn 11129	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 2 ∈ ℕ
74		nnmulcl 10987	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (2 · 𝑀) ∈ ℕ)
75	73, 74	mpan 705	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ ℕ)
76	75	peano2nnd 10981	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) + 1) ∈ ℕ)
77	4, 76	syl5eqel 2702	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ)
78	77	nnnn0d 11295	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ₀)
79		2z 11353	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
80		nnz 11343	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ)
81		peano2zm 11364	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
82	80, 81	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
83		zmulcl 11370	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − 1) ∈ ℤ) → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ ℤ)
84	79, 82, 83	sylancr 694	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ ℤ)
85		bccl 13049	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ (2 · (𝑀 − 1)) ∈ ℤ) → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℕ₀)
86	78, 84, 85	syl2anc 692	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℕ₀)
87	86	nn0cnd 11297	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℂ)
88		mulcom 9966	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ) → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · -1) = (-1 · (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))))
89	87, 68, 88	sylancl 693	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · -1) = (-1 · (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))))
90	87	mulm1d 10426	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-1 · (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))) = -(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
91	72, 89, 90	3eqtrd 2659	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (-1↑(𝑀 − (𝑀 − 1)))) = -(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
92	52, 62, 91	3eqtrd 2659	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) = -(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
93	87	negcld 10323	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → -(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℂ)
94	92, 93	eqeltrd 2698	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) ∈ ℂ)
95	50, 8	fveq12d 6154	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃)) = ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘𝑀))
96		oveq2 6612	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑀 → (2 · 𝑛) = (2 · 𝑀))
97	96	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑀 → (𝑁C(2 · 𝑛)) = (𝑁C(2 · 𝑀)))
98		oveq2 6612	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑀 → (𝑀 − 𝑛) = (𝑀 − 𝑀))
99	98	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑀 → (-1↑(𝑀 − 𝑛)) = (-1↑(𝑀 − 𝑀)))
100	97, 99	oveq12d 6622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑀 → ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))) = ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))))
101		ovex 6632	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))) ∈ V
102	100, 59, 101	fvmpt 6239	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ₀ → ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘𝑀) = ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))))
103	9, 102	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ₀ ↦ ((𝑁C(2 · 𝑛)) · (-1↑(𝑀 − 𝑛))))‘𝑀) = ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))))
104	63	subidd 10324	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 − 𝑀) = 0)
105	104	oveq2d 6620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-1↑(𝑀 − 𝑀)) = (-1↑0))
106		exp0 12804	. . . . . . . . . 10 ⊢ (-1 ∈ ℂ → (-1↑0) = 1)
107	68, 106	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (-1↑0) = 1
108	105, 107	syl6eq 2671	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-1↑(𝑀 − 𝑀)) = 1)
109	108	oveq2d 6620	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))) = ((𝑁C(2 · 𝑀)) · 1))
110		1eluzge0 11676	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ (ℤ_≥‘0)
111		fzss1 12322	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1 ∈ (ℤ_≥‘0) → (1...𝑁) ⊆ (0...𝑁))
112	110, 111	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1...𝑁) ⊆ (0...𝑁)
113	75	nnred 10979	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ ℝ)
114	113	lep1d 10899	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ≤ ((2 · 𝑀) + 1))
115	114, 4	syl6breqr 4655	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ≤ 𝑁)
116		nnuz 11667	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℕ = (ℤ_≥‘1)
117	75, 116	syl6eleq 2708	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ (ℤ_≥‘1))
118	77	nnzd 11425	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
119		elfz5 12276	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((2 · 𝑀) ∈ (ℤ_≥‘1) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑀) ∈ (1...𝑁) ↔ (2 · 𝑀) ≤ 𝑁))
120	117, 118, 119	syl2anc 692	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) ∈ (1...𝑁) ↔ (2 · 𝑀) ≤ 𝑁))
121	115, 120	mpbird 247	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ (1...𝑁))
122	112, 121	sseldi 3581	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ (0...𝑁))
123		bccl2 13050	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · 𝑀) ∈ (0...𝑁) → (𝑁C(2 · 𝑀)) ∈ ℕ)
124	122, 123	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) ∈ ℕ)
125	124	nncnd 10980	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) ∈ ℂ)
126	125	mulid1d 10001	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · 𝑀)) · 1) = (𝑁C(2 · 𝑀)))
127	109, 126	eqtrd 2655	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · 𝑀)) · (-1↑(𝑀 − 𝑀))) = (𝑁C(2 · 𝑀)))
128	95, 103, 127	3eqtrd 2659	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃)) = (𝑁C(2 · 𝑀)))
129	128, 125	eqeltrd 2698	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃)) ∈ ℂ)
130	124	nnne0d 11009	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) ≠ 0)
131	128, 130	eqnetrd 2857	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃)) ≠ 0)
132	94, 129, 131	divnegd 10758	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → -(((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) / ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃))) = (-((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) / ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃))))
133	92	negeqd 10219	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → -((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) = --(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
134	87	negnegd 10327	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → --(𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) = (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
135	133, 134	eqtrd 2655	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → -((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) = (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
136	135, 128	oveq12d 6622	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (-((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) / ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) / (𝑁C(2 · 𝑀))))
137		bcm1k 13042	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · 𝑀) ∈ (1...𝑁) → (𝑁C(2 · 𝑀)) = ((𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) · ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) / (2 · 𝑀))))
138	121, 137	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) = ((𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) · ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) / (2 · 𝑀))))
139	75	nncnd 10980	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ∈ ℂ)
140		1cnd 10000	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
141	139, 140, 140	pnncand 10375	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) + 1) − ((2 · 𝑀) − 1)) = (1 + 1))
142	4	oveq1i 6614	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) = (((2 · 𝑀) + 1) − ((2 · 𝑀) − 1))
143		df-2 11023	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 2 = (1 + 1)
144	141, 142, 143	3eqtr4g 2680	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) = 2)
145		2nn0 11253	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 2 ∈ ℕ₀
146	144, 145	syl6eqel 2706	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℕ₀)
147		nnm1nn0 11278	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((2 · 𝑀) ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ₀)
148	75, 147	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ₀)
149		nn0sub 11287	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑁 ∈ ℕ₀) → (((2 · 𝑀) − 1) ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℕ₀))
150	148, 78, 149	syl2anc 692	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℕ₀))
151	146, 150	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ≤ 𝑁)
152	63	2timesd 11219	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) = (𝑀 + 𝑀))
153	152	oveq1d 6619	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) = ((𝑀 + 𝑀) − 1))
154	63, 63, 140	addsubd 10357	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑀 + 𝑀) − 1) = ((𝑀 − 1) + 𝑀))
155	153, 154	eqtrd 2655	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) = ((𝑀 − 1) + 𝑀))
156		nn0nnaddcl 11268	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑀 − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → ((𝑀 − 1) + 𝑀) ∈ ℕ)
157	53, 156	mpancom 702	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑀 − 1) + 𝑀) ∈ ℕ)
158	155, 157	eqeltrd 2698	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ)
159	158, 116	syl6eleq 2708	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ (ℤ_≥‘1))
160		elfz5 12276	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((2 · 𝑀) − 1) ∈ (ℤ_≥‘1) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑀) − 1) ∈ (1...𝑁) ↔ ((2 · 𝑀) − 1) ≤ 𝑁))
161	159, 118, 160	syl2anc 692	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) ∈ (1...𝑁) ↔ ((2 · 𝑀) − 1) ≤ 𝑁))
162	151, 161	mpbird 247	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ (1...𝑁))
163		bcm1k 13042	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((2 · 𝑀) − 1) ∈ (1...𝑁) → (𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) = ((𝑁C(((2 · 𝑀) − 1) − 1)) · ((𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) / ((2 · 𝑀) − 1))))
164	162, 163	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) = ((𝑁C(((2 · 𝑀) − 1) − 1)) · ((𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) / ((2 · 𝑀) − 1))))
165	64	2timesi 11091	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (2 · 1) = (1 + 1)
166	165	eqcomi 2630	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (1 + 1) = (2 · 1)
167	166	oveq2i 6615	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((2 · 𝑀) − (1 + 1)) = ((2 · 𝑀) − (2 · 1))
168	139, 140, 140	subsub4d 10367	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) − 1) = ((2 · 𝑀) − (1 + 1)))
169		2cnd 11037	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
170	169, 63, 140	subdid 10430	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) = ((2 · 𝑀) − (2 · 1)))
171	167, 168, 170	3eqtr4a 2681	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) − 1) = (2 · (𝑀 − 1)))
172	171	oveq2d 6620	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(((2 · 𝑀) − 1) − 1)) = (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))
173	77	nncnd 10980	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
174	158	nncnd 10980	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℂ)
175	173, 174, 140	subsubd 10364	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) = ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) + 1))
176	144	oveq1d 6619	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) + 1) = (2 + 1))
177		df-3 11024	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 = (2 + 1)
178	176, 177	syl6eqr 2673	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) + 1) = 3)
179	175, 178	eqtrd 2655	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) = 3)
180	179	oveq1d 6619	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) / ((2 · 𝑀) − 1)) = (3 / ((2 · 𝑀) − 1)))
181	172, 180	oveq12d 6622	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(((2 · 𝑀) − 1) − 1)) · ((𝑁 − (((2 · 𝑀) − 1) − 1)) / ((2 · 𝑀) − 1))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (3 / ((2 · 𝑀) − 1))))
182	164, 181	eqtrd 2655	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (3 / ((2 · 𝑀) − 1))))
183	144	oveq1d 6619	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) / (2 · 𝑀)) = (2 / (2 · 𝑀)))
184	182, 183	oveq12d 6622	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C((2 · 𝑀) − 1)) · ((𝑁 − ((2 · 𝑀) − 1)) / (2 · 𝑀))) = (((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (3 / ((2 · 𝑀) − 1))) · (2 / (2 · 𝑀))))
185		3re 11038	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ∈ ℝ
186		nndivre 11000	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((3 ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ) → (3 / ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℝ)
187	185, 158, 186	sylancr 694	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (3 / ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℝ)
188	187	recnd 10012	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (3 / ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℂ)
189		2re 11034	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ
190		nndivre 11000	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑀) ∈ ℕ) → (2 / (2 · 𝑀)) ∈ ℝ)
191	189, 75, 190	sylancr 694	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 / (2 · 𝑀)) ∈ ℝ)
192	191	recnd 10012	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 / (2 · 𝑀)) ∈ ℂ)
193	87, 188, 192	mulassd 10007	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (3 / ((2 · 𝑀) − 1))) · (2 / (2 · 𝑀))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · ((3 / ((2 · 𝑀) − 1)) · (2 / (2 · 𝑀)))))
194	138, 184, 193	3eqtrd 2659	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · ((3 / ((2 · 𝑀) − 1)) · (2 / (2 · 𝑀)))))
195		3cn 11039	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ∈ ℂ
196	195	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 3 ∈ ℂ)
197	158	nnne0d 11009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ≠ 0)
198	75	nnne0d 11009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · 𝑀) ≠ 0)
199	196, 174, 169, 139, 197, 198	divmuldivd 10786	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((3 / ((2 · 𝑀) − 1)) · (2 / (2 · 𝑀))) = ((3 · 2) / (((2 · 𝑀) − 1) · (2 · 𝑀))))
200		3t2e6 11123	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (3 · 2) = 6
201	200	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (3 · 2) = 6)
202	174, 139	mulcomd 10005	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) · (2 · 𝑀)) = ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))
203	201, 202	oveq12d 6622	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((3 · 2) / (((2 · 𝑀) − 1) · (2 · 𝑀))) = (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))))
204	199, 203	eqtrd 2655	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((3 / ((2 · 𝑀) − 1)) · (2 / (2 · 𝑀))) = (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))))
205	204	oveq2d 6620	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · ((3 / ((2 · 𝑀) − 1)) · (2 / (2 · 𝑀)))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))))
206	194, 205	eqtrd 2655	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · 𝑀)) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))))
207	206	oveq1d 6619	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · 𝑀)) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))) = (((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))))
208		6re 11045	. . . . . . . . 9 ⊢ 6 ∈ ℝ
209	75, 158	nnmulcld 11012	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℕ)
210		nndivre 11000	. . . . . . . . 9 ⊢ ((6 ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℕ) → (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))) ∈ ℝ)
211	208, 209, 210	sylancr 694	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))) ∈ ℝ)
212	211	recnd 10012	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))) ∈ ℂ)
213		nnm1nn0 11278	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) − 1) ∈ ℕ₀)
214	158, 213	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) − 1) ∈ ℕ₀)
215	171, 214	eqeltrrd 2699	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ ℕ₀)
216	215	nn0red 11296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ ℝ)
217	158	nnred 10979	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) − 1) ∈ ℝ)
218	77	nnred 10979	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
219	217	ltm1d 10900	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((2 · 𝑀) − 1) − 1) < ((2 · 𝑀) − 1))
220	171, 219	eqbrtrrd 4637	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) < ((2 · 𝑀) − 1))
221	216, 217, 220	ltled 10129	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ≤ ((2 · 𝑀) − 1))
222	216, 217, 218, 221, 151	letrd 10138	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ≤ 𝑁)
223		nn0uz 11666	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
224	215, 223	syl6eleq 2708	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ (ℤ_≥‘0))
225		elfz5 12276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · (𝑀 − 1)) ∈ (ℤ_≥‘0) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((2 · (𝑀 − 1)) ∈ (0...𝑁) ↔ (2 · (𝑀 − 1)) ≤ 𝑁))
226	224, 118, 225	syl2anc 692	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · (𝑀 − 1)) ∈ (0...𝑁) ↔ (2 · (𝑀 − 1)) ≤ 𝑁))
227	222, 226	mpbird 247	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2 · (𝑀 − 1)) ∈ (0...𝑁))
228		bccl2 13050	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 · (𝑀 − 1)) ∈ (0...𝑁) → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℕ)
229	227, 228	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ∈ ℕ)
230	229	nnne0d 11009	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) ≠ 0)
231	212, 87, 230	divcan3d 10750	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) · (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))) = (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))))
232	207, 231	eqtrd 2655	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · 𝑀)) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1)))) = (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1))))
233	232	oveq2d 6620	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (1 / ((𝑁C(2 · 𝑀)) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))) = (1 / (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))))
234	125, 87, 130, 230	recdivd 10762	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (1 / ((𝑁C(2 · 𝑀)) / (𝑁C(2 · (𝑀 − 1))))) = ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) / (𝑁C(2 · 𝑀))))
235	209	nncnd 10980	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℂ)
236	209	nnne0d 11009	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ≠ 0)
237		6cn 11046	. . . . . 6 ⊢ 6 ∈ ℂ
238		6nn 11133	. . . . . . 7 ⊢ 6 ∈ ℕ
239	238	nnne0i 10999	. . . . . 6 ⊢ 6 ≠ 0
240		recdiv 10675	. . . . . 6 ⊢ (((6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0) ∧ (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℂ ∧ ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ≠ 0)) → (1 / (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))
241	237, 239, 240	mpanl12 717	. . . . 5 ⊢ ((((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ∈ ℂ ∧ ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) ≠ 0) → (1 / (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))
242	235, 236, 241	syl2anc 692	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (1 / (6 / ((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)))) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))
243	233, 234, 242	3eqtr3d 2663	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → ((𝑁C(2 · (𝑀 − 1))) / (𝑁C(2 · 𝑀))) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))
244	132, 136, 243	3eqtrd 2659	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → -(((coeff‘𝑃)‘((deg‘𝑃) − 1)) / ((coeff‘𝑃)‘(deg‘𝑃))) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))
245	34, 49, 244	3eqtr3d 2663	1 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)((tan‘((𝑘 · π) / 𝑁))↑-2) = (((2 · 𝑀) · ((2 · 𝑀) − 1)) / 6))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 196 ∧ wa 384 = wceq 1480 ∈ wcel 1987 ≠ wne 2790 ⊆ wss 3555 {csn 4148 class class class wbr 4613 ↦ cmpt 4673 ^◡ccnv 5073 dom cdm 5074 “ cima 5077 ⟶wf 5843 –1-1-onto→wf1o 5846 ‘cfv 5847 (class class class)co 6604 ≈ cen 7896 Fincfn 7899 ℂcc 9878 ℝcr 9879 0cc0 9880 1c1 9881 + caddc 9883 · cmul 9885 < clt 10018 ≤ cle 10019 − cmin 10210 -cneg 10211 / cdiv 10628 ℕcn 10964 2c2 11014 3c3 11015 6c6 11018 ℕ₀cn0 11236 ℤcz 11321 ℤ_≥cuz 11631 ...cfz 12268 ↑cexp 12800 Ccbc 13029 #chash 13057 Σcsu 14350 tanctan 14721 πcpi 14722 0_𝑝c0p 23342 Polycply 23844 coeffccoe 23846 degcdgr 23847

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 1836 ax-6 1885 ax-7 1932 ax-8 1989 ax-9 1996 ax-10 2016 ax-11 2031 ax-12 2044 ax-13 2245 ax-ext 2601 ax-rep 4731 ax-sep 4741 ax-nul 4749 ax-pow 4803 ax-pr 4867 ax-un 6902 ax-inf2 8482 ax-cnex 9936 ax-resscn 9937 ax-1cn 9938 ax-icn 9939 ax-addcl 9940 ax-addrcl 9941 ax-mulcl 9942 ax-mulrcl 9943 ax-mulcom 9944 ax-addass 9945 ax-mulass 9946 ax-distr 9947 ax-i2m1 9948 ax-1ne0 9949 ax-1rid 9950 ax-rnegex 9951 ax-rrecex 9952 ax-cnre 9953 ax-pre-lttri 9954 ax-pre-lttrn 9955 ax-pre-ltadd 9956 ax-pre-mulgt0 9957 ax-pre-sup 9958 ax-addf 9959 ax-mulf 9960

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 1878 df-eu 2473 df-mo 2474 df-clab 2608 df-cleq 2614 df-clel 2617 df-nfc 2750 df-ne 2791 df-nel 2894 df-ral 2912 df-rex 2913 df-reu 2914 df-rmo 2915 df-rab 2916 df-v 3188 df-sbc 3418 df-csb 3515 df-dif 3558 df-un 3560 df-in 3562 df-ss 3569 df-pss 3571 df-nul 3892 df-if 4059 df-pw 4132 df-sn 4149 df-pr 4151 df-tp 4153 df-op 4155 df-uni 4403 df-int 4441 df-iun 4487 df-iin 4488 df-br 4614 df-opab 4674 df-mpt 4675 df-tr 4713 df-eprel 4985 df-id 4989 df-po 4995 df-so 4996 df-fr 5033 df-se 5034 df-we 5035 df-xp 5080 df-rel 5081 df-cnv 5082 df-co 5083 df-dm 5084 df-rn 5085 df-res 5086 df-ima 5087 df-pred 5639 df-ord 5685 df-on 5686 df-lim 5687 df-suc 5688 df-iota 5810 df-fun 5849 df-fn 5850 df-f 5851 df-f1 5852 df-fo 5853 df-f1o 5854 df-fv 5855 df-isom 5856 df-riota 6565 df-ov 6607 df-oprab 6608 df-mpt2 6609 df-of 6850 df-om 7013 df-1st 7113 df-2nd 7114 df-supp 7241 df-wrecs 7352 df-recs 7413 df-rdg 7451 df-1o 7505 df-2o 7506 df-oadd 7509 df-er 7687 df-map 7804 df-pm 7805 df-ixp 7853 df-en 7900 df-dom 7901 df-sdom 7902 df-fin 7903 df-fsupp 8220 df-fi 8261 df-sup 8292 df-inf 8293 df-oi 8359 df-card 8709 df-cda 8934 df-pnf 10020 df-mnf 10021 df-xr 10022 df-ltxr 10023 df-le 10024 df-sub 10212 df-neg 10213 df-div 10629 df-nn 10965 df-2 11023 df-3 11024 df-4 11025 df-5 11026 df-6 11027 df-7 11028 df-8 11029 df-9 11030 df-n0 11237 df-xnn0 11308 df-z 11322 df-dec 11438 df-uz 11632 df-q 11733 df-rp 11777 df-xneg 11890 df-xadd 11891 df-xmul 11892 df-ioo 12121 df-ioc 12122 df-ico 12123 df-icc 12124 df-fz 12269 df-fzo 12407 df-fl 12533 df-mod 12609 df-seq 12742 df-exp 12801 df-fac 13001 df-bc 13030 df-hash 13058 df-shft 13741 df-cj 13773 df-re 13774 df-im 13775 df-sqrt 13909 df-abs 13910 df-limsup 14136 df-clim 14153 df-rlim 14154 df-sum 14351 df-ef 14723 df-sin 14725 df-cos 14726 df-tan 14727 df-pi 14728 df-struct 15783 df-ndx 15784 df-slot 15785 df-base 15786 df-sets 15787 df-ress 15788 df-plusg 15875 df-mulr 15876 df-starv 15877 df-sca 15878 df-vsca 15879 df-ip 15880 df-tset 15881 df-ple 15882 df-ds 15885 df-unif 15886 df-hom 15887 df-cco 15888 df-rest 16004 df-topn 16005 df-0g 16023 df-gsum 16024 df-topgen 16025 df-pt 16026 df-prds 16029 df-xrs 16083 df-qtop 16088 df-imas 16089 df-xps 16091 df-mre 16167 df-mrc 16168 df-acs 16170 df-mgm 17163 df-sgrp 17205 df-mnd 17216 df-submnd 17257 df-mulg 17462 df-cntz 17671 df-cmn 18116 df-psmet 19657 df-xmet 19658 df-met 19659 df-bl 19660 df-mopn 19661 df-fbas 19662 df-fg 19663 df-cnfld 19666 df-top 20621 df-bases 20622 df-topon 20623 df-topsp 20624 df-cld 20733 df-ntr 20734 df-cls 20735 df-nei 20812 df-lp 20850 df-perf 20851 df-cn 20941 df-cnp 20942 df-haus 21029 df-tx 21275 df-hmeo 21468 df-fil 21560 df-fm 21652 df-flim 21653 df-flf 21654 df-xms 22035 df-ms 22036 df-tms 22037 df-cncf 22589 df-0p 23343 df-limc 23536 df-dv 23537 df-ply 23848 df-idp 23849 df-coe 23850 df-dgr 23851 df-quot 23950

This theorem is referenced by: basellem8 24714

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