Users' Mathboxes Mathbox for Jim Kingdon < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cvgcmp2nlemabs GIF version

Theorem cvgcmp2nlemabs 16657
Description: Lemma for cvgcmp2n 16658. The partial sums get closer to each other as we go further out. The proof proceeds by rewriting (seq1( + , 𝐺)‘𝑁) as the sum of (seq1( + , 𝐺)‘𝑀) and a term which gets smaller as 𝑀 gets large. (Contributed by Jim Kingdon, 25-Aug-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
cvgcmp2n.cl ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
cvgcmp2n.ge0 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐺𝑘))
cvgcmp2n.lt ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ≤ (1 / (2↑𝑘)))
cvgcmp2nlemabs.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
cvgcmp2nlemabs.n (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
Assertion
Ref Expression
cvgcmp2nlemabs (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) < (2 / 𝑀))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐺   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘

Proof of Theorem cvgcmp2nlemabs
StepHypRef Expression
1 eqidd 2232 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐺𝑘) = (𝐺𝑘))
2 cvgcmp2nlemabs.m . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
3 cvgcmp2nlemabs.n . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
4 eluznn 9834 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑁 ∈ ℕ)
52, 3, 4syl2anc 411 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 elnnuz 9793 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ ↔ 𝑁 ∈ (ℤ‘1))
75, 6sylib 122 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘1))
8 elnnuz 9793 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
9 cvgcmp2n.cl . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
109recnd 8208 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
118, 10sylan2br 288 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
121, 7, 11fsum3ser 11960 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) = (seq1( + , 𝐺)‘𝑁))
13 nnuz 9792 . . . . . . . . 9 ℕ = (ℤ‘1)
142, 13eleqtrdi 2324 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘1))
151, 14, 11fsum3ser 11960 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) = (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))
1612, 15oveq12d 6036 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) − Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘)) = ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
172nnred 9156 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
1817ltp1d 9110 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 < (𝑀 + 1))
19 fzdisj 10287 . . . . . . . . . 10 (𝑀 < (𝑀 + 1) → ((1...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
2018, 19syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
21 eluzle 9768 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀𝑁)
223, 21syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀𝑁)
23 elfz1b 10325 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑀𝑁))
242, 5, 22, 23syl3anbrc 1207 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ (1...𝑁))
25 fzsplit 10286 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ (1...𝑁) → (1...𝑁) = ((1...𝑀) ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
2624, 25syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑁) = ((1...𝑀) ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
27 1zzd 9506 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
285nnzd 9601 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
2927, 28fzfigd 10694 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
30 elfznn 10289 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ ℕ)
3130, 10sylan2 286 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
3220, 26, 29, 31fsumsplit 11970 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘)))
3332eqcomd 2237 . . . . . . 7 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘))
3429, 31fsumcl 11963 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
352nnzd 9601 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
3627, 35fzfigd 10694 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
37 elfznn 10289 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑀) → 𝑘 ∈ ℕ)
3837, 10sylan2 286 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑀)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
3936, 38fsumcl 11963 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4035peano2zd 9605 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
4140, 28fzfigd 10694 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) ∈ Fin)
422peano2nnd 9158 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ)
43 elfzuz 10256 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
44 eluznn 9834 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
4542, 43, 44syl2an 289 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ)
4645, 10syldan 282 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4741, 46fsumcl 11963 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4834, 39, 47subaddd 8508 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) − Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ↔ (Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘)))
4933, 48mpbird 167 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) − Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5016, 49eqtr3d 2266 . . . . 5 (𝜑 → ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5145, 9syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
5241, 51fsumrecl 11964 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℝ)
5350, 52eqeltrd 2308 . . . 4 (𝜑 → ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)) ∈ ℝ)
5442nnzd 9601 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
5554, 28fzfigd 10694 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) ∈ Fin)
56 cvgcmp2n.ge0 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐺𝑘))
5745, 56syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 0 ≤ (𝐺𝑘))
5855, 51, 57fsumge0 12022 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5958, 50breqtrrd 4116 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
6053, 59absidd 11729 . . 3 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) = ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
6160, 50eqtrd 2264 . 2 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
62 halfre 9357 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℝ
6362a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
6442nnnn0d 9455 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ0)
6563, 64reexpcld 10953 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
665peano2nnd 9158 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
6766nnnn0d 9455 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
6863, 67reexpcld 10953 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
6965, 68resubcld 8560 . . . 4 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℝ)
70 1mhlfehlf 9362 . . . . . 6 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
71 2rp 9893 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ+
72 rpreccl 9915 . . . . . . 7 (2 ∈ ℝ+ → (1 / 2) ∈ ℝ+)
7371, 72ax-mp 5 . . . . . 6 (1 / 2) ∈ ℝ+
7470, 73eqeltri 2304 . . . . 5 (1 − (1 / 2)) ∈ ℝ+
7574a1i 9 . . . 4 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) ∈ ℝ+)
7669, 75rerpdivcld 9963 . . 3 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) ∈ ℝ)
7771a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
782nnrpd 9929 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℝ+)
7977, 78rpdivcld 9949 . . . 4 (𝜑 → (2 / 𝑀) ∈ ℝ+)
8079rpred 9931 . . 3 (𝜑 → (2 / 𝑀) ∈ ℝ)
8171a1i 9 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 ∈ ℝ+)
8245nnzd 9601 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
8381, 82rpexpcld 10960 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (2↑𝑘) ∈ ℝ+)
8483rprecred 9943 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (1 / (2↑𝑘)) ∈ ℝ)
85 cvgcmp2n.lt . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ≤ (1 / (2↑𝑘)))
8645, 85syldan 282 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ≤ (1 / (2↑𝑘)))
8741, 51, 84, 86fsumle 12026 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(1 / (2↑𝑘)))
88 2cnd 9216 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 ∈ ℂ)
8981rpap0d 9937 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 # 0)
9088, 89, 82exprecapd 10944 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → ((1 / 2)↑𝑘) = (1 / (2↑𝑘)))
9190eqcomd 2237 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (1 / (2↑𝑘)) = ((1 / 2)↑𝑘))
9291sumeq2dv 11930 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(1 / (2↑𝑘)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘))
9387, 92breqtrd 4114 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘))
94 fzval3 10450 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 + 1)...𝑁) = ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1)))
9528, 94syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) = ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1)))
9695sumeq1d 11928 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘))
9793, 96breqtrd 4114 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘))
98 halfcn 9358 . . . . . 6 (1 / 2) ∈ ℂ
9998a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
100 1re 8178 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
101 halflt1 9361 . . . . . . 7 (1 / 2) < 1
10262, 100, 101ltapii 8815 . . . . . 6 (1 / 2) # 1
103102a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 2) # 1)
104 eluzp1p1 9782 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
1053, 104syl 14 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
10699, 103, 64, 105geosergap 12069 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))))
10797, 106breqtrd 4114 . . 3 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))))
10873a1i 9 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ+)
10928peano2zd 9605 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
110108, 109rpexpcld 10960 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ+)
111110rpred 9931 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
11265, 111resubcld 8560 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℝ)
1132nnrecred 9190 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 𝑀) ∈ ℝ)
11465, 110ltsubrpd 9964 . . . . . 6 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) < ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)))
115 2cnd 9216 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
11677rpap0d 9937 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 # 0)
117115, 116, 40exprecapd 10944 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) = (1 / (2↑(𝑀 + 1))))
11842nnred 9156 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℝ)
11977, 40rpexpcld 10960 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
120119rpred 9931 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
121 2z 9507 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℤ
122 uzid 9770 . . . . . . . . . . . 12 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ‘2))
123121, 122ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ (ℤ‘2)
124123a1i 9 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 2 ∈ (ℤ‘2))
125 bernneq3 10925 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑀 + 1) ∈ ℕ0) → (𝑀 + 1) < (2↑(𝑀 + 1)))
126124, 64, 125syl2anc 411 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 + 1) < (2↑(𝑀 + 1)))
12717, 118, 120, 18, 126lttrd 8305 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 < (2↑(𝑀 + 1)))
12878, 119ltrecd 9950 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 < (2↑(𝑀 + 1)) ↔ (1 / (2↑(𝑀 + 1))) < (1 / 𝑀)))
129127, 128mpbid 147 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / (2↑(𝑀 + 1))) < (1 / 𝑀))
130117, 129eqbrtrd 4110 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) < (1 / 𝑀))
131112, 65, 113, 114, 130lttrd 8305 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) < (1 / 𝑀))
132112, 113, 77, 131ltmul1dd 9987 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) < ((1 / 𝑀) · 2))
13370oveq2i 6029 . . . . . 6 ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 / 2))
134112recnd 8208 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℂ)
135 1cnd 8195 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
136 1ap0 8770 . . . . . . . 8 1 # 0
137136a1i 9 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 # 0)
138134, 135, 115, 137, 116divdivap2d 9003 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 / 2)) = (((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) / 1))
139133, 138eqtrid 2276 . . . . 5 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) = (((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) / 1))
140134, 115mulcld 8200 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) ∈ ℂ)
141140div1d 8960 . . . . 5 (𝜑 → (((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) / 1) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2))
142139, 141eqtrd 2264 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2))
14317recnd 8208 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
1442nnap0d 9189 . . . . 5 (𝜑𝑀 # 0)
145115, 143, 144divrecap2d 8974 . . . 4 (𝜑 → (2 / 𝑀) = ((1 / 𝑀) · 2))
146132, 142, 1453brtr4d 4120 . . 3 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) < (2 / 𝑀))
14752, 76, 80, 107, 146lelttrd 8304 . 2 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) < (2 / 𝑀))
14861, 147eqbrtrd 4110 1 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) < (2 / 𝑀))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104   = wceq 1397  wcel 2202  cun 3198  cin 3199  c0 3494   class class class wbr 4088  cfv 5326  (class class class)co 6018  cc 8030  cr 8031  0cc0 8032  1c1 8033   + caddc 8035   · cmul 8037   < clt 8214  cle 8215  cmin 8350   # cap 8761   / cdiv 8852  cn 9143  2c2 9194  0cn0 9402  cz 9479  cuz 9755  +crp 9888  ...cfz 10243  ..^cfzo 10377  seqcseq 10710  cexp 10801  abscabs 11559  Σcsu 11915
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-mulrcl 8131  ax-addcom 8132  ax-mulcom 8133  ax-addass 8134  ax-mulass 8135  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-1rid 8139  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-precex 8142  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-apti 8147  ax-pre-ltadd 8148  ax-pre-mulgt0 8149  ax-pre-mulext 8150  ax-arch 8151  ax-caucvg 8152
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-isom 5335  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-irdg 6536  df-frec 6557  df-1o 6582  df-oadd 6586  df-er 6702  df-en 6910  df-dom 6911  df-fin 6912  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-reap 8755  df-ap 8762  df-div 8853  df-inn 9144  df-2 9202  df-3 9203  df-4 9204  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-q 9854  df-rp 9889  df-ico 10129  df-fz 10244  df-fzo 10378  df-seqfrec 10711  df-exp 10802  df-ihash 11039  df-cj 11404  df-re 11405  df-im 11406  df-rsqrt 11560  df-abs 11561  df-clim 11841  df-sumdc 11916
This theorem is referenced by:  cvgcmp2n  16658
  Copyright terms: Public domain W3C validator