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Theorem knoppndvlem14 32179
Description: Lemma for knoppndv 32188. (Contributed by Asger C. Ipsen, 1-Jul-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 7-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem14.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppndvlem14.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppndvlem14.a 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
knoppndvlem14.b 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
knoppndvlem14.c (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
knoppndvlem14.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
knoppndvlem14.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
knoppndvlem14.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
knoppndvlem14.1 (𝜑 → 1 < (𝑁 · (abs‘𝐶)))
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem14 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖,𝑛,𝑦   𝑥,𝐴,𝑖   𝐵,𝑖,𝑛,𝑦   𝑥,𝐵   𝐶,𝑖,𝑛,𝑦   𝑖,𝐽,𝑛,𝑦   𝑖,𝑁,𝑛,𝑦   𝑥,𝑁   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑖,𝑛,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑇(𝑥,𝑖)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑖,𝑛)   𝐽(𝑥)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑖,𝑛)

Proof of Theorem knoppndvlem14
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem14.t . . . . . 6 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2 knoppndvlem14.f . . . . . 6 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3 knoppndvlem14.b . . . . . . . 8 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
43a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)))
5 knoppndvlem14.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 knoppndvlem14.j . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
76nn0zd 11427 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
8 knoppndvlem14.m . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
98peano2zd 11432 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
105, 7, 9knoppndvlem1 32166 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
114, 10eqeltrd 2698 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
12 knoppndvlem14.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
1312knoppndvlem3 32168 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
1413simpld 475 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
151, 2, 11, 14, 5knoppndvlem5 32170 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) ∈ ℝ)
16 knoppndvlem14.a . . . . . . . 8 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
1716a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀))
185, 7, 8knoppndvlem1 32166 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀) ∈ ℝ)
1917, 18eqeltrd 2698 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
201, 2, 19, 14, 5knoppndvlem5 32170 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖) ∈ ℝ)
2115, 20resubcld 10405 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2221recnd 10015 . . 3 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℂ)
2322abscld 14112 . 2 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ∈ ℝ)
2411, 19resubcld 10405 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
2524recnd 10015 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℂ)
2625abscld 14112 . . 3 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
27 fzfid 12715 . . . 4 (𝜑 → (0...(𝐽 − 1)) ∈ Fin)
28 2re 11037 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
2928a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
30 nnre 10974 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
315, 30syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
3229, 31remulcld 10017 . . . . . . 7 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3314recnd 10015 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
3433abscld 14112 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℝ)
3532, 34remulcld 10017 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
3635adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
37 elfznn0 12377 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3837adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3936, 38reexpcld 12968 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4027, 39fsumrecl 14401 . . 3 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4126, 40remulcld 10017 . 2 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) ∈ ℝ)
4234, 6reexpcld 12968 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℝ)
43 2ne0 11060 . . . . 5 2 ≠ 0
4443a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4542, 29, 44redivcld 10800 . . 3 (𝜑 → (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) ∈ ℝ)
46 1red 10002 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
4735, 46resubcld 10405 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ)
48 0red 9988 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
49 0lt1 10497 . . . . . . . 8 0 < 1
5049a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < 1)
51 knoppndvlem14.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (𝑁 · (abs‘𝐶)))
5212, 5, 51knoppndvlem12 32177 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1 ∧ 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
5352simprd 479 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5448, 46, 47, 50, 53lttrd 10145 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5548, 54jca 554 . . . . 5 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
56 ltne 10081 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ≠ 0)
5755, 56syl 17 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ≠ 0)
5846, 47, 57redivcld 10800 . . 3 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
5945, 58remulcld 10017 . 2 (𝜑 → ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ∈ ℝ)
601, 2, 19, 11, 12, 6, 5knoppndvlem11 32176 . 2 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)))
614, 17oveq12d 6625 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
6229recnd 10015 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
6331recnd 10015 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
64 nnge1 10993 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
655, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
6648, 46, 31, 50, 65ltletrd 10144 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 < 𝑁)
6748, 66jca 554 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁))
68 ltne 10081 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁) → 𝑁 ≠ 0)
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ≠ 0)
7062, 63, 44, 69mulne0d 10626 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≠ 0)
717znegcld 11431 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℤ)
7232, 70, 71reexpclzd 12977 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℝ)
7372, 29, 44redivcld 10800 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℝ)
7473recnd 10015 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℂ)
759zcnd 11430 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℂ)
768zcnd 11430 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
7774, 75, 76subdid 10433 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
7877eqcomd 2627 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)))
79 1cnd 10003 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
8076, 79pncan2d 10341 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 + 1) − 𝑀) = 1)
8180oveq2d 6623 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1))
8274mulid1d 10004 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8378, 81, 823eqtrd 2659 . . . . . . 7 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8461, 83eqtrd 2655 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8584fveq2d 6154 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)))
8672recnd 10015 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℂ)
8786, 62, 44absdivd 14131 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)))
8862, 63mulcld 10007 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
8988, 70, 713jca 1240 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0 ∧ -𝐽 ∈ ℤ))
90 absexpz 13982 . . . . . . . . 9 (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0 ∧ -𝐽 ∈ ℤ) → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽))
9189, 90syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽))
9262, 63absmuld 14130 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = ((abs‘2) · (abs‘𝑁)))
93 0le2 11058 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ≤ 2
9428, 93pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2)
95 absid 13973 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2) → (abs‘2) = 2)
9694, 95ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘2) = 2
9796a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (abs‘2) = 2)
9848, 31, 66ltled 10132 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
9931, 98absidd 14098 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
10097, 99oveq12d 6625 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((abs‘2) · (abs‘𝑁)) = (2 · 𝑁))
10192, 100eqtrd 2655 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = (2 · 𝑁))
102101oveq1d 6622 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
10391, 102eqtrd 2655 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
104103, 97oveq12d 6625 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10587, 104eqtrd 2655 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10685, 105eqtrd 2655 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10735recnd 10015 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℂ)
10852simpld 475 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1)
109107, 108, 6geoser 14527 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = ((1 − (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / (1 − ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))))
110107, 6expcld 12951 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℂ)
111108necomd 2845 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ≠ ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))
11279, 110, 79, 107, 111div2subd 10798 . . . . 5 (𝜑 → ((1 − (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / (1 − ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))) = (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
113109, 112eqtrd 2655 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
114106, 113oveq12d 6625 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
115113, 40eqeltrrd 2699 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
11635, 6reexpcld 12968 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℝ)
117116, 47, 57redivcld 10800 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
118 2rp 11784 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ+
119118a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
120119rpgt0d 11822 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 2)
12129, 31, 120, 66mulgt0d 10139 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < (2 · 𝑁))
12232, 71, 1213jca 1240 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ -𝐽 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
123 expgt0 12836 . . . . . . . 8 (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ -𝐽 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 · 𝑁)) → 0 < ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
124122, 123syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
12548, 72, 124ltled 10132 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
12672, 119, 125divge0d 11859 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
127116, 46resubcld 10405 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ∈ ℝ)
12847, 54elrpd 11816 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ+)
129116lem1d 10904 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ≤ (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽))
130127, 116, 128, 129lediv1dd 11877 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ≤ ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
131115, 117, 73, 126, 130lemul2ad 10911 . . . 4 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ≤ ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
13247recnd 10015 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℂ)
133110, 132, 57divrecd 10751 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) = ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
134133oveq2d 6623 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))))
13558recnd 10015 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℂ)
13674, 110, 135mulassd 10010 . . . . . 6 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))))
137136eqcomd 2627 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
13886, 110, 62, 44div23d 10785 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)))
139138eqcomd 2627 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2))
14088, 70jca 554 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0))
14134recnd 10015 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℂ)
14212, 5, 51knoppndvlem13 32178 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶 ≠ 0)
14333, 142absne0d 14123 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ≠ 0)
144141, 143jca 554 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0))
145140, 144, 73jca 1240 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0) ∧ 𝐽 ∈ ℤ))
146 mulexpz 12843 . . . . . . . . . . 11 ((((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0) ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
147145, 146syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
148147oveq2d 6623 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
14988, 6expcld 12951 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝐽) ∈ ℂ)
15042recnd 10015 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℂ)
15186, 149, 150mulassd 10010 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
152151eqcomd 2627 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
153140, 71, 7jca32 557 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ (-𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ)))
154 expaddz 12847 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ (-𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ)) → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)))
155153, 154syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)))
156155eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)))
15771zcnd 11430 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℂ)
1586nn0cnd 11300 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐽 ∈ ℂ)
159157, 158addcomd 10185 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = (𝐽 + -𝐽))
160158negidd 10329 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐽 + -𝐽) = 0)
161159, 160eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = 0)
162161oveq2d 6623 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑0))
16388exp0d 12945 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑0) = 1)
164156, 162, 1633eqtrd 2659 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = 1)
165164oveq1d 6622 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
166150mulid2d 10005 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
167165, 166eqtrd 2655 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
168148, 152, 1673eqtrd 2659 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
169168oveq1d 6622 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
170139, 169eqtrd 2655 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
171170oveq1d 6622 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
172134, 137, 1713eqtrd 2659 . . . 4 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
173131, 172breqtrd 4641 . . 3 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
174114, 173eqbrtrd 4637 . 2 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
17523, 41, 59, 60, 174letrd 10141 1 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790   class class class wbr 4615  cmpt 4675  cfv 5849  (class class class)co 6607  cc 9881  cr 9882  0cc0 9883  1c1 9884   + caddc 9886   · cmul 9888   < clt 10021  cle 10022  cmin 10213  -cneg 10214   / cdiv 10631  cn 10967  2c2 11017  0cn0 11239  cz 11324  +crp 11779  (,)cioo 12120  ...cfz 12271  cfl 12534  cexp 12803  abscabs 13911  Σcsu 14353
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 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-inf2 8485  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960  ax-pre-sup 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 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 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-se 5036  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-isom 5858  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-1o 7508  df-oadd 7512  df-er 7690  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-fin 7906  df-sup 8295  df-inf 8296  df-oi 8362  df-card 8712  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-div 10632  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-n0 11240  df-z 11325  df-uz 11635  df-rp 11780  df-ioo 12124  df-ico 12126  df-fz 12272  df-fzo 12410  df-fl 12536  df-seq 12745  df-exp 12804  df-hash 13061  df-cj 13776  df-re 13777  df-im 13778  df-sqrt 13912  df-abs 13913  df-clim 14156  df-sum 14354
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  32180
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