ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cvgratnnlemabsle GIF version

Theorem cvgratnnlemabsle 11534
Description: Lemma for cvgratnn 11538. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Nov-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
cvgratnn.3 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
cvgratnn.4 (๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1)
cvgratnn.gt0 (๐œ‘ โ†’ 0 < ๐ด)
cvgratnn.6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
cvgratnn.7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜(๐‘˜ + 1))) โ‰ค (๐ด ยท (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘˜))))
cvgratnn.m (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
cvgratnn.n (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐‘€))
Assertion
Ref Expression
cvgratnnlemabsle (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘˜   ๐‘˜,๐น   ๐‘˜,๐‘   ๐œ‘,๐‘˜   ๐‘–,๐น,๐‘˜   ๐‘–,๐‘€,๐‘˜   ๐‘–,๐‘   ๐œ‘,๐‘–
Allowed substitution hint:   ๐ด(๐‘–)

Proof of Theorem cvgratnnlemabsle
StepHypRef Expression
1 cvgratnn.m . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
21nnzd 9373 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
32peano2zd 9377 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
4 cvgratnn.n . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐‘€))
5 eluzelz 9536 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐‘€) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
64, 5syl 14 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
73, 6fzfigd 10430 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘€ + 1)...๐‘) โˆˆ Fin)
8 fveq2 5515 . . . . . . 7 (๐‘˜ = ๐‘– โ†’ (๐นโ€˜๐‘˜) = (๐นโ€˜๐‘–))
98eleq1d 2246 . . . . . 6 (๐‘˜ = ๐‘– โ†’ ((๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚ โ†” (๐นโ€˜๐‘–) โˆˆ โ„‚))
10 cvgratnn.6 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
1110ralrimiva 2550 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘˜ โˆˆ โ„• (๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
1211adantr 276 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ โˆ€๐‘˜ โˆˆ โ„• (๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
13 elfzelz 10024 . . . . . . . 8 (๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ค)
1413adantl 277 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ค)
15 0red 7957 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ 0 โˆˆ โ„)
161peano2nnd 8933 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„•)
1716adantr 276 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„•)
1817nnred 8931 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„)
1914zred 9374 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„)
2016nngt0d 8962 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ 0 < (๐‘€ + 1))
2120adantr 276 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ 0 < (๐‘€ + 1))
22 elfzle1 10026 . . . . . . . . 9 (๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘) โ†’ (๐‘€ + 1) โ‰ค ๐‘–)
2322adantl 277 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐‘€ + 1) โ‰ค ๐‘–)
2415, 18, 19, 21, 23ltletrd 8379 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ 0 < ๐‘–)
25 elnnz 9262 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†” (๐‘– โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘–))
2614, 24, 25sylanbrc 417 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„•)
279, 12, 26rspcdva 2846 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘–) โˆˆ โ„‚)
287, 27fsumcl 11407 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–) โˆˆ โ„‚)
2928abscld 11189 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–)) โˆˆ โ„)
3027abscld 11189 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘–)) โˆˆ โ„)
317, 30fsumrecl 11408 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(absโ€˜(๐นโ€˜๐‘–)) โˆˆ โ„)
32 fveq2 5515 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ (๐นโ€˜๐‘˜) = (๐นโ€˜๐‘€))
3332eleq1d 2246 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ((๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚ โ†” (๐นโ€˜๐‘€) โˆˆ โ„‚))
3433, 11, 1rspcdva 2846 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐นโ€˜๐‘€) โˆˆ โ„‚)
3534adantr 276 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘€) โˆˆ โ„‚)
3635abscld 11189 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) โˆˆ โ„)
37 cvgratnn.3 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
3837adantr 276 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
392adantr 276 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
4014, 39zsubcld 9379 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐‘– โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„ค)
411adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
4241nnred 8931 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„)
4342lep1d 8887 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘€ โ‰ค (๐‘€ + 1))
4442, 18, 19, 43, 23letrd 8080 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘–)
4519, 42subge0d 8491 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (0 โ‰ค (๐‘– โˆ’ ๐‘€) โ†” ๐‘€ โ‰ค ๐‘–))
4644, 45mpbird 167 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค (๐‘– โˆ’ ๐‘€))
47 elnn0z 9265 . . . . . . 7 ((๐‘– โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0 โ†” ((๐‘– โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค (๐‘– โˆ’ ๐‘€)))
4840, 46, 47sylanbrc 417 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐‘– โˆ’ ๐‘€) โˆˆ โ„•0)
4938, 48reexpcld 10670 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€)) โˆˆ โ„)
5036, 49remulcld 7987 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))) โˆˆ โ„)
517, 50fsumrecl 11408 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))) โˆˆ โ„)
527, 27fsumabs 11472 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(absโ€˜(๐นโ€˜๐‘–)))
53 cvgratnn.4 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1)
5453adantr 276 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐ด < 1)
55 cvgratnn.gt0 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ 0 < ๐ด)
5655adantr 276 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ 0 < ๐ด)
5710adantlr 477 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐นโ€˜๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
58 cvgratnn.7 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜(๐‘˜ + 1))) โ‰ค (๐ด ยท (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘˜))))
5958adantlr 477 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜(๐‘˜ + 1))) โ‰ค (๐ด ยท (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘˜))))
60 eluz2 9533 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐‘€) โ†” (๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โ‰ค ๐‘–))
6139, 14, 44, 60syl3anbrc 1181 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐‘– โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐‘€))
6238, 54, 56, 57, 59, 41, 61cvgratnnlemmn 11532 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
637, 30, 50, 62fsumle 11470 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(absโ€˜(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
6429, 31, 51, 52, 63letrd 8080 . 2 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
6534abscld 11189 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) โˆˆ โ„)
6665recnd 7985 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) โˆˆ โ„‚)
6738recnd 7985 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
6867, 48expcld 10653 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€)) โˆˆ โ„‚)
697, 66, 68fsummulc2 11455 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))) = ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท (๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
7064, 69breqtrrd 4031 1 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐นโ€˜๐‘–)) โ‰ค ((absโ€˜(๐นโ€˜๐‘€)) ยท ฮฃ๐‘– โˆˆ ((๐‘€ + 1)...๐‘)(๐ดโ†‘(๐‘– โˆ’ ๐‘€))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148  โˆ€wral 2455   class class class wbr 4003  โ€˜cfv 5216  (class class class)co 5874  โ„‚cc 7808  โ„cr 7809  0cc0 7810  1c1 7811   + caddc 7813   ยท cmul 7815   < clt 7991   โ‰ค cle 7992   โˆ’ cmin 8127  โ„•cn 8918  โ„•0cn0 9175  โ„คcz 9252  โ„คโ‰ฅcuz 9527  ...cfz 10007  โ†‘cexp 10518  abscabs 11005  ฮฃcsu 11360
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928  ax-arch 7929  ax-caucvg 7930
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-isom 5225  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-irdg 6370  df-frec 6391  df-1o 6416  df-oadd 6420  df-er 6534  df-en 6740  df-dom 6741  df-fin 6742  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-reap 8531  df-ap 8538  df-div 8629  df-inn 8919  df-2 8977  df-3 8978  df-4 8979  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528  df-q 9619  df-rp 9653  df-ico 9893  df-fz 10008  df-fzo 10142  df-seqfrec 10445  df-exp 10519  df-ihash 10755  df-cj 10850  df-re 10851  df-im 10852  df-rsqrt 11006  df-abs 11007  df-clim 11286  df-sumdc 11361
This theorem is referenced by:  cvgratnnlemrate  11537
  Copyright terms: Public domain W3C validator