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

Theorem resqrexlemnm 11027
Description: Lemma for resqrex 11035. The difference between two terms of the sequence. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 31-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
resqrexlemex.seq 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (β„• Γ— {(1 + 𝐴)}))
resqrexlemex.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
resqrexlemex.agt0 (πœ‘ β†’ 0 ≀ 𝐴)
resqrexlemnmsq.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
resqrexlemnmsq.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
resqrexlemnmsq.nm (πœ‘ β†’ 𝑁 ≀ 𝑀)
Assertion
Ref Expression
resqrexlemnm (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) < ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐴,𝑧   πœ‘,𝑦,𝑧   𝑦,𝑀,𝑧   𝑦,𝑁,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑦,𝑧)

Proof of Theorem resqrexlemnm
StepHypRef Expression
1 resqrexlemex.seq . . . . . . 7 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (β„• Γ— {(1 + 𝐴)}))
2 resqrexlemex.a . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
3 resqrexlemex.agt0 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 ≀ 𝐴)
41, 2, 3resqrexlemf 11016 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„+)
5 resqrexlemnmsq.n . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
64, 5ffvelcdmd 5653 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ+)
76rpred 9696 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ)
8 resqrexlemnmsq.m . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
94, 8ffvelcdmd 5653 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ+)
109rpred 9696 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ)
117, 10resubcld 8338 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ)
127resqcld 10680 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘)↑2) ∈ ℝ)
1310resqcld 10680 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2) ∈ ℝ)
1412, 13resubcld 8338 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) ∈ ℝ)
15 2cn 8990 . . . . . . 7 2 ∈ β„‚
16 expm1t 10548 . . . . . . 7 ((2 ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (2↑𝑁) = ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2))
1715, 5, 16sylancr 414 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (2↑𝑁) = ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2))
18 2nn 9080 . . . . . . . . 9 2 ∈ β„•
1918a1i 9 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 2 ∈ β„•)
205nnnn0d 9229 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
2119, 20nnexpcld 10676 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (2↑𝑁) ∈ β„•)
2221nnrpd 9694 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (2↑𝑁) ∈ ℝ+)
2317, 22eqeltrrd 2255 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2) ∈ ℝ+)
2423rpred 9696 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2) ∈ ℝ)
2514, 24remulcld 7988 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) ∈ ℝ)
26 1nn 8930 . . . . . . . . 9 1 ∈ β„•
2726a1i 9 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„•)
284, 27ffvelcdmd 5653 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜1) ∈ ℝ+)
2919nnzd 9374 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 2 ∈ β„€)
3028, 29rpexpcld 10678 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜1)↑2) ∈ ℝ+)
31 4re 8996 . . . . . . . . 9 4 ∈ ℝ
32 4pos 9016 . . . . . . . . 9 0 < 4
3331, 32elrpii 9656 . . . . . . . 8 4 ∈ ℝ+
3433a1i 9 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 4 ∈ ℝ+)
355nnzd 9374 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
36 peano2zm 9291 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ β„€)
3735, 36syl 14 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ β„€)
3834, 37rpexpcld 10678 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (4↑(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ ℝ+)
3930, 38rpdivcld 9714 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) ∈ ℝ+)
4039rpred 9696 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) ∈ ℝ)
4140, 24remulcld 7988 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) ∈ ℝ)
426, 9rpaddcld 9712 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ+)
4342, 23rpmulcld 9713 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) ∈ ℝ+)
4443rpred 9696 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) ∈ ℝ)
452adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
463adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 0 ≀ 𝐴)
475adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
488adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 𝑀 ∈ β„•)
49 simpr 110 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 𝑁 < 𝑀)
501, 45, 46, 47, 48, 49resqrexlemdecn 11021 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ (πΉβ€˜π‘€) < (πΉβ€˜π‘))
5110adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ)
527adantr 276 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ)
53 difrp 9692 . . . . . . . . 9 (((πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ ∧ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ) β†’ ((πΉβ€˜π‘€) < (πΉβ€˜π‘) ↔ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ+))
5451, 52, 53syl2anc 411 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ ((πΉβ€˜π‘€) < (πΉβ€˜π‘) ↔ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ+))
5550, 54mpbid 147 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ+)
5655rpge0d 9700 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑁 < 𝑀) β†’ 0 ≀ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
577recnd 7986 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ β„‚)
5857subidd 8256 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘)) = 0)
59 fveq2 5516 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘) = (πΉβ€˜π‘€))
6059oveq2d 5891 . . . . . . . 8 (𝑁 = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘)) = ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
6158, 60sylan9req 2231 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ 0 = ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
62 0re 7957 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
6362eqlei 8051 . . . . . . 7 (0 = ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) β†’ 0 ≀ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
6461, 63syl 14 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ 0 ≀ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
65 resqrexlemnmsq.nm . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 ≀ 𝑀)
668nnzd 9374 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
67 zleloe 9300 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ 𝑀 ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
6835, 66, 67syl2anc 411 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑁 ≀ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
6965, 68mpbid 147 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀))
7056, 64, 69mpjaodan 798 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 0 ≀ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)))
71 1red 7972 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 1 ∈ ℝ)
7221nnrecred 8966 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑𝑁)) ∈ ℝ)
7372recnd 7986 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑𝑁)) ∈ β„‚)
7473addid1d 8106 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((1 / (2↑𝑁)) + 0) = (1 / (2↑𝑁)))
75 0red 7958 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 ∈ ℝ)
761, 2, 3resqrexlemlo 11022 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (1 / (2↑𝑁)) < (πΉβ€˜π‘))
775, 76mpdan 421 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑𝑁)) < (πΉβ€˜π‘))
789rpgt0d 9699 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 < (πΉβ€˜π‘€))
7972, 75, 7, 10, 77, 78lt2addd 8524 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((1 / (2↑𝑁)) + 0) < ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)))
8074, 79eqbrtrrd 4028 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑𝑁)) < ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)))
817, 10readdcld 7987 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) ∈ ℝ)
8271, 81, 22ltdivmul2d 9749 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((1 / (2↑𝑁)) < ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) ↔ 1 < (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· (2↑𝑁))))
8380, 82mpbid 147 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 1 < (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· (2↑𝑁)))
8417oveq2d 5891 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· (2↑𝑁)) = (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
8583, 84breqtrd 4030 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 1 < (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
8671, 44, 85ltled 8076 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 1 ≀ (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
8711, 44, 70, 86lemulge11d 8894 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ≀ (((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2))))
8811recnd 7986 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ∈ β„‚)
8981recnd 7986 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) ∈ β„‚)
9023rpcnd 9698 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2) ∈ β„‚)
9188, 89, 90mulassd 7981 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) = (((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2))))
9288, 89mulcomd 7979 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€))) = (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€))))
9310recnd 7986 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ β„‚)
94 subsq 10627 . . . . . . . 8 (((πΉβ€˜π‘) ∈ β„‚ ∧ (πΉβ€˜π‘€) ∈ β„‚) β†’ (((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) = (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€))))
9557, 93, 94syl2anc 411 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) = (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€))))
9692, 95eqtr4d 2213 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€))) = (((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)))
9796oveq1d 5890 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) = ((((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
9891, 97eqtr3d 2212 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) Β· (((πΉβ€˜π‘) + (πΉβ€˜π‘€)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2))) = ((((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
9987, 98breqtrd 4030 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) ≀ ((((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
1001, 2, 3, 5, 8, 65resqrexlemnmsq 11026 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) < (((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))))
10114, 40, 23, 100ltmul1dd 9752 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜π‘)↑2) βˆ’ ((πΉβ€˜π‘€)↑2)) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) < ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
10211, 25, 41, 99, 101lelttrd 8082 . 2 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) < ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
10340recnd 7986 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) ∈ β„‚)
10419nnrpd 9694 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 2 ∈ ℝ+)
105104, 37rpexpcld 10678 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (2↑(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ ℝ+)
106105rpcnd 9698 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (2↑(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
107 2cnd 8992 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 2 ∈ β„‚)
108103, 106, 107mulassd 7981 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· 2) = ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)))
10930rpcnd 9698 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜1)↑2) ∈ β„‚)
11038rpcnd 9698 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (4↑(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
11138rpap0d 9702 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (4↑(𝑁 βˆ’ 1)) # 0)
112109, 110, 106, 111div32apd 8771 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) = (((πΉβ€˜1)↑2) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
113 4d2e2 9079 . . . . . . . . . . . 12 (4 / 2) = 2
114113oveq1i 5885 . . . . . . . . . . 11 ((4 / 2)↑(𝑁 βˆ’ 1)) = (2↑(𝑁 βˆ’ 1))
11534rpcnd 9698 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 4 ∈ β„‚)
116104rpap0d 9702 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 2 # 0)
117 nnm1nn0 9217 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ β„• β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
1185, 117syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
119115, 107, 116, 118expdivapd 10668 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((4 / 2)↑(𝑁 βˆ’ 1)) = ((4↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))))
120114, 119eqtr3id 2224 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (2↑(𝑁 βˆ’ 1)) = ((4↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))))
121120oveq2d 5891 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) = (1 / ((4↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
122105rpap0d 9702 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (2↑(𝑁 βˆ’ 1)) # 0)
123110, 106, 111, 122recdivapd 8764 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (1 / ((4↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))) = ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))))
124121, 123eqtrd 2210 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) = ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))))
125124oveq2d 5891 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜1)↑2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))) = (((πΉβ€˜1)↑2) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
126112, 125eqtr4d 2213 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) = (((πΉβ€˜1)↑2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
127126oveq1d 5890 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· 2) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))) Β· 2))
128108, 127eqtr3d 2212 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))) Β· 2))
129106, 122recclapd 8738 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) ∈ β„‚)
130109, 129, 107mul32d 8110 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))) Β· 2) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
131128, 130eqtrd 2210 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
132109, 107mulcld 7978 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) ∈ β„‚)
133132, 106, 122divrecapd 8750 . . 3 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) Β· (1 / (2↑(𝑁 βˆ’ 1)))))
134131, 133eqtr4d 2213 . 2 (πœ‘ β†’ ((((πΉβ€˜1)↑2) / (4↑(𝑁 βˆ’ 1))) Β· ((2↑(𝑁 βˆ’ 1)) Β· 2)) = ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))))
135102, 134breqtrd 4030 1 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) βˆ’ (πΉβ€˜π‘€)) < ((((πΉβ€˜1)↑2) Β· 2) / (2↑(𝑁 βˆ’ 1))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 708   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  {csn 3593   class class class wbr 4004   Γ— cxp 4625  β€˜cfv 5217  (class class class)co 5875   ∈ cmpo 5877  β„‚cc 7809  β„cr 7810  0cc0 7811  1c1 7812   + caddc 7814   Β· cmul 7816   < clt 7992   ≀ cle 7993   βˆ’ cmin 8128   / cdiv 8629  β„•cn 8919  2c2 8970  4c4 8972  β„•0cn0 9176  β„€cz 9253  β„+crp 9653  seqcseq 10445  β†‘cexp 10519
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 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929
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 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-2 8978  df-3 8979  df-4 8980  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-rp 9654  df-seqfrec 10446  df-exp 10520
This theorem is referenced by:  resqrexlemcvg  11028
  Copyright terms: Public domain W3C validator