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

Theorem cvgcmp2nlemabs 13745
Description: Lemma for cvgcmp2n 13746. 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 2165 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐺𝑘) = (𝐺𝑘))
2 cvgcmp2nlemabs.m . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
3 cvgcmp2nlemabs.n . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
4 eluznn 9529 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑁 ∈ ℕ)
52, 3, 4syl2anc 409 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 elnnuz 9493 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ ↔ 𝑁 ∈ (ℤ‘1))
75, 6sylib 121 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘1))
8 elnnuz 9493 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
9 cvgcmp2n.cl . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
109recnd 7918 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
118, 10sylan2br 286 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
121, 7, 11fsum3ser 11324 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) = (seq1( + , 𝐺)‘𝑁))
13 nnuz 9492 . . . . . . . . 9 ℕ = (ℤ‘1)
142, 13eleqtrdi 2257 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘1))
151, 14, 11fsum3ser 11324 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) = (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))
1612, 15oveq12d 5854 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) − Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘)) = ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
172nnred 8861 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
1817ltp1d 8816 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 < (𝑀 + 1))
19 fzdisj 9977 . . . . . . . . . 10 (𝑀 < (𝑀 + 1) → ((1...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
2018, 19syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
21 eluzle 9469 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀𝑁)
223, 21syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀𝑁)
23 elfz1b 10015 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑀𝑁))
242, 5, 22, 23syl3anbrc 1170 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ (1...𝑁))
25 fzsplit 9976 . . . . . . . . . 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 9209 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
285nnzd 9303 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
2927, 28fzfigd 10356 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
30 elfznn 9979 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑁) → 𝑘 ∈ ℕ)
3130, 10sylan2 284 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
3220, 26, 29, 31fsumsplit 11334 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘)))
3332eqcomd 2170 . . . . . . 7 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘))
3429, 31fsumcl 11327 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
352nnzd 9303 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
3627, 35fzfigd 10356 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
37 elfznn 9979 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (1...𝑀) → 𝑘 ∈ ℕ)
3837, 10sylan2 284 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1...𝑀)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
3936, 38fsumcl 11327 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4035peano2zd 9307 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
4140, 28fzfigd 10356 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) ∈ Fin)
422peano2nnd 8863 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ)
43 elfzuz 9947 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
44 eluznn 9529 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
4542, 43, 44syl2an 287 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ)
4645, 10syldan 280 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4741, 46fsumcl 11327 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℂ)
4834, 39, 47subaddd 8218 . . . . . . 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 166 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺𝑘) − Σ𝑘 ∈ (1...𝑀)(𝐺𝑘)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5016, 49eqtr3d 2199 . . . . 5 (𝜑 → ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5145, 9syldan 280 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
5241, 51fsumrecl 11328 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ∈ ℝ)
5350, 52eqeltrd 2241 . . . 4 (𝜑 → ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)) ∈ ℝ)
5442nnzd 9303 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
5554, 28fzfigd 10356 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) ∈ Fin)
56 cvgcmp2n.ge0 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐺𝑘))
5745, 56syldan 280 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 0 ≤ (𝐺𝑘))
5855, 51, 57fsumge0 11386 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
5958, 50breqtrrd 4004 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
6053, 59absidd 11095 . . 3 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) = ((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀)))
6160, 50eqtrd 2197 . 2 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘))
62 halfre 9061 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℝ
6362a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
6442nnnn0d 9158 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ0)
6563, 64reexpcld 10594 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
665peano2nnd 8863 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
6766nnnn0d 9158 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
6863, 67reexpcld 10594 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
6965, 68resubcld 8270 . . . 4 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℝ)
70 1mhlfehlf 9066 . . . . . 6 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
71 2rp 9585 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ+
72 rpreccl 9607 . . . . . . 7 (2 ∈ ℝ+ → (1 / 2) ∈ ℝ+)
7371, 72ax-mp 5 . . . . . 6 (1 / 2) ∈ ℝ+
7470, 73eqeltri 2237 . . . . 5 (1 − (1 / 2)) ∈ ℝ+
7574a1i 9 . . . 4 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) ∈ ℝ+)
7669, 75rerpdivcld 9655 . . 3 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) ∈ ℝ)
7771a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
782nnrpd 9621 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℝ+)
7977, 78rpdivcld 9641 . . . 4 (𝜑 → (2 / 𝑀) ∈ ℝ+)
8079rpred 9623 . . 3 (𝜑 → (2 / 𝑀) ∈ ℝ)
8171a1i 9 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 ∈ ℝ+)
8245nnzd 9303 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
8381, 82rpexpcld 10601 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (2↑𝑘) ∈ ℝ+)
8483rprecred 9635 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (1 / (2↑𝑘)) ∈ ℝ)
85 cvgcmp2n.lt . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ≤ (1 / (2↑𝑘)))
8645, 85syldan 280 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐺𝑘) ≤ (1 / (2↑𝑘)))
8741, 51, 84, 86fsumle 11390 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(1 / (2↑𝑘)))
88 2cnd 8921 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 ∈ ℂ)
8981rpap0d 9629 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 2 # 0)
9088, 89, 82exprecapd 10585 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → ((1 / 2)↑𝑘) = (1 / (2↑𝑘)))
9190eqcomd 2170 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (1 / (2↑𝑘)) = ((1 / 2)↑𝑘))
9291sumeq2dv 11295 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(1 / (2↑𝑘)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘))
9387, 92breqtrd 4002 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘))
94 fzval3 10129 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 + 1)...𝑁) = ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1)))
9528, 94syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑀 + 1)...𝑁) = ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1)))
9695sumeq1d 11293 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)((1 / 2)↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘))
9793, 96breqtrd 4002 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘))
98 halfcn 9062 . . . . . 6 (1 / 2) ∈ ℂ
9998a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
100 1re 7889 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
101 halflt1 9065 . . . . . . 7 (1 / 2) < 1
10262, 100, 101ltapii 8524 . . . . . 6 (1 / 2) # 1
103102a1i 9 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 2) # 1)
104 eluzp1p1 9482 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
1053, 104syl 14 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
10699, 103, 64, 105geosergap 11433 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^(𝑁 + 1))((1 / 2)↑𝑘) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))))
10797, 106breqtrd 4002 . . 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 9307 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
110108, 109rpexpcld 10601 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ+)
111110rpred 9623 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
11265, 111resubcld 8270 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℝ)
1132nnrecred 8895 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 𝑀) ∈ ℝ)
11465, 110ltsubrpd 9656 . . . . . 6 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) < ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)))
115 2cnd 8921 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
11677rpap0d 9629 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 # 0)
117115, 116, 40exprecapd 10585 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) = (1 / (2↑(𝑀 + 1))))
11842nnred 8861 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℝ)
11977, 40rpexpcld 10601 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ+)
120119rpred 9623 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2↑(𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
121 2z 9210 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℤ
122 uzid 9471 . . . . . . . . . . . 12 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ‘2))
123121, 122ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ (ℤ‘2)
124123a1i 9 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 2 ∈ (ℤ‘2))
125 bernneq3 10566 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑀 + 1) ∈ ℕ0) → (𝑀 + 1) < (2↑(𝑀 + 1)))
126124, 64, 125syl2anc 409 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀 + 1) < (2↑(𝑀 + 1)))
12717, 118, 120, 18, 126lttrd 8015 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 < (2↑(𝑀 + 1)))
12878, 119ltrecd 9642 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 < (2↑(𝑀 + 1)) ↔ (1 / (2↑(𝑀 + 1))) < (1 / 𝑀)))
129127, 128mpbid 146 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / (2↑(𝑀 + 1))) < (1 / 𝑀))
130117, 129eqbrtrd 3998 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) < (1 / 𝑀))
131112, 65, 113, 114, 130lttrd 8015 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) < (1 / 𝑀))
132112, 113, 77, 131ltmul1dd 9679 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) < ((1 / 𝑀) · 2))
13370oveq2i 5847 . . . . . 6 ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 / 2))
134112recnd 7918 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) ∈ ℂ)
135 1cnd 7906 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
136 1ap0 8479 . . . . . . . 8 1 # 0
137136a1i 9 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 # 0)
138134, 135, 115, 137, 116divdivap2d 8710 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 / 2)) = (((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) / 1))
139133, 138syl5eq 2209 . . . . 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 7910 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) ∈ ℂ)
141140div1d 8667 . . . . 5 (𝜑 → (((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2) / 1) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2))
142139, 141eqtrd 2197 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) = ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) · 2))
14317recnd 7918 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
1442nnap0d 8894 . . . . 5 (𝜑𝑀 # 0)
145115, 143, 144divrecap2d 8681 . . . 4 (𝜑 → (2 / 𝑀) = ((1 / 𝑀) · 2))
146132, 142, 1453brtr4d 4008 . . 3 (𝜑 → ((((1 / 2)↑(𝑀 + 1)) − ((1 / 2)↑(𝑁 + 1))) / (1 − (1 / 2))) < (2 / 𝑀))
14752, 76, 80, 107, 146lelttrd 8014 . 2 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐺𝑘) < (2 / 𝑀))
14861, 147eqbrtrd 3998 1 (𝜑 → (abs‘((seq1( + , 𝐺)‘𝑁) − (seq1( + , 𝐺)‘𝑀))) < (2 / 𝑀))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 103   = wceq 1342  wcel 2135  cun 3109  cin 3110  c0 3404   class class class wbr 3976  cfv 5182  (class class class)co 5836  cc 7742  cr 7743  0cc0 7744  1c1 7745   + caddc 7747   · cmul 7749   < clt 7924  cle 7925  cmin 8060   # cap 8470   / cdiv 8559  cn 8848  2c2 8899  0cn0 9105  cz 9182  cuz 9457  +crp 9580  ...cfz 9935  ..^cfzo 10067  seqcseq 10370  cexp 10444  abscabs 10925  Σcsu 11280
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1434  ax-7 1435  ax-gen 1436  ax-ie1 1480  ax-ie2 1481  ax-8 1491  ax-10 1492  ax-11 1493  ax-i12 1494  ax-bndl 1496  ax-4 1497  ax-17 1513  ax-i9 1517  ax-ial 1521  ax-i5r 1522  ax-13 2137  ax-14 2138  ax-ext 2146  ax-coll 4091  ax-sep 4094  ax-nul 4102  ax-pow 4147  ax-pr 4181  ax-un 4405  ax-setind 4508  ax-iinf 4559  ax-cnex 7835  ax-resscn 7836  ax-1cn 7837  ax-1re 7838  ax-icn 7839  ax-addcl 7840  ax-addrcl 7841  ax-mulcl 7842  ax-mulrcl 7843  ax-addcom 7844  ax-mulcom 7845  ax-addass 7846  ax-mulass 7847  ax-distr 7848  ax-i2m1 7849  ax-0lt1 7850  ax-1rid 7851  ax-0id 7852  ax-rnegex 7853  ax-precex 7854  ax-cnre 7855  ax-pre-ltirr 7856  ax-pre-ltwlin 7857  ax-pre-lttrn 7858  ax-pre-apti 7859  ax-pre-ltadd 7860  ax-pre-mulgt0 7861  ax-pre-mulext 7862  ax-arch 7863  ax-caucvg 7864
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 968  df-3an 969  df-tru 1345  df-fal 1348  df-nf 1448  df-sb 1750  df-eu 2016  df-mo 2017  df-clab 2151  df-cleq 2157  df-clel 2160  df-nfc 2295  df-ne 2335  df-nel 2430  df-ral 2447  df-rex 2448  df-reu 2449  df-rmo 2450  df-rab 2451  df-v 2723  df-sbc 2947  df-csb 3041  df-dif 3113  df-un 3115  df-in 3117  df-ss 3124  df-nul 3405  df-if 3516  df-pw 3555  df-sn 3576  df-pr 3577  df-op 3579  df-uni 3784  df-int 3819  df-iun 3862  df-br 3977  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4075  df-id 4265  df-po 4268  df-iso 4269  df-iord 4338  df-on 4340  df-ilim 4341  df-suc 4343  df-iom 4562  df-xp 4604  df-rel 4605  df-cnv 4606  df-co 4607  df-dm 4608  df-rn 4609  df-res 4610  df-ima 4611  df-iota 5147  df-fun 5184  df-fn 5185  df-f 5186  df-f1 5187  df-fo 5188  df-f1o 5189  df-fv 5190  df-isom 5191  df-riota 5792  df-ov 5839  df-oprab 5840  df-mpo 5841  df-1st 6100  df-2nd 6101  df-recs 6264  df-irdg 6329  df-frec 6350  df-1o 6375  df-oadd 6379  df-er 6492  df-en 6698  df-dom 6699  df-fin 6700  df-pnf 7926  df-mnf 7927  df-xr 7928  df-ltxr 7929  df-le 7930  df-sub 8062  df-neg 8063  df-reap 8464  df-ap 8471  df-div 8560  df-inn 8849  df-2 8907  df-3 8908  df-4 8909  df-n0 9106  df-z 9183  df-uz 9458  df-q 9549  df-rp 9581  df-ico 9821  df-fz 9936  df-fzo 10068  df-seqfrec 10371  df-exp 10445  df-ihash 10678  df-cj 10770  df-re 10771  df-im 10772  df-rsqrt 10926  df-abs 10927  df-clim 11206  df-sumdc 11281
This theorem is referenced by:  cvgcmp2n  13746
  Copyright terms: Public domain W3C validator