MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  aaliou3lem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aaliou3lem3 26093
Description: Lemma for aaliou3 26100. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Nov-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
aaliou3lem.a ๐บ = (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด) โ†ฆ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท ((1 / 2)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐ด))))
aaliou3lem.b ๐น = (๐‘Ž โˆˆ โ„• โ†ฆ (2โ†‘-(!โ€˜๐‘Ž)))
Assertion
Ref Expression
aaliou3lem3 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (seq๐ด( + , ๐น) โˆˆ dom โ‡ โˆง ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„+ โˆง ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)))))
Distinct variable groups:   ๐น,๐‘,๐‘   ๐ด,๐‘Ž,๐‘,๐‘   ๐บ,๐‘Ž,๐‘
Allowed substitution hints:   ๐น(๐‘Ž)   ๐บ(๐‘)

Proof of Theorem aaliou3lem3
StepHypRef Expression
1 eqid 2730 . . 3 (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด) = (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)
2 nnz 12583 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
3 uzid 12841 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ด โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด))
42, 3syl 17 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด))
5 aaliou3lem.a . . . 4 ๐บ = (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด) โ†ฆ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท ((1 / 2)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐ด))))
65aaliou3lem1 26091 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐บโ€˜๐‘) โˆˆ โ„)
7 aaliou3lem.b . . . . . 6 ๐น = (๐‘Ž โˆˆ โ„• โ†ฆ (2โ†‘-(!โ€˜๐‘Ž)))
85, 7aaliou3lem2 26092 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘) โˆˆ (0(,](๐บโ€˜๐‘)))
9 0xr 11265 . . . . . 6 0 โˆˆ โ„*
10 elioc2 13391 . . . . . 6 ((0 โˆˆ โ„* โˆง (๐บโ€˜๐‘) โˆˆ โ„) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘) โˆˆ (0(,](๐บโ€˜๐‘)) โ†” ((๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„ โˆง 0 < (๐นโ€˜๐‘) โˆง (๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (๐บโ€˜๐‘))))
119, 6, 10sylancr 585 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘) โˆˆ (0(,](๐บโ€˜๐‘)) โ†” ((๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„ โˆง 0 < (๐นโ€˜๐‘) โˆง (๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (๐บโ€˜๐‘))))
128, 11mpbid 231 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ ((๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„ โˆง 0 < (๐นโ€˜๐‘) โˆง (๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (๐บโ€˜๐‘)))
1312simp1d 1140 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„)
14 halfcn 12431 . . . . . 6 (1 / 2) โˆˆ โ„‚
1514a1i 11 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (1 / 2) โˆˆ โ„‚)
16 halfre 12430 . . . . . . . . 9 (1 / 2) โˆˆ โ„
17 halfgt0 12432 . . . . . . . . 9 0 < (1 / 2)
1816, 17elrpii 12981 . . . . . . . 8 (1 / 2) โˆˆ โ„+
19 rprege0 12993 . . . . . . . 8 ((1 / 2) โˆˆ โ„+ โ†’ ((1 / 2) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (1 / 2)))
20 absid 15247 . . . . . . . 8 (((1 / 2) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (1 / 2)) โ†’ (absโ€˜(1 / 2)) = (1 / 2))
2118, 19, 20mp2b 10 . . . . . . 7 (absโ€˜(1 / 2)) = (1 / 2)
22 halflt1 12434 . . . . . . 7 (1 / 2) < 1
2321, 22eqbrtri 5168 . . . . . 6 (absโ€˜(1 / 2)) < 1
2423a1i 11 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (absโ€˜(1 / 2)) < 1)
25 2rp 12983 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„+
26 nnnn0 12483 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•0)
2726faccld 14248 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (!โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•)
2827nnzd 12589 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (!โ€˜๐ด) โˆˆ โ„ค)
2928znegcld 12672 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ -(!โ€˜๐ด) โˆˆ โ„ค)
30 rpexpcl 14050 . . . . . . 7 ((2 โˆˆ โ„+ โˆง -(!โ€˜๐ด) โˆˆ โ„ค) โ†’ (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„+)
3125, 29, 30sylancr 585 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„+)
3231rpcnd 13022 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚)
332, 15, 24, 32, 5geolim3 26088 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ seq๐ด( + , ๐บ) โ‡ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))))
34 seqex 13972 . . . . 5 seq๐ด( + , ๐บ) โˆˆ V
35 ovex 7444 . . . . 5 ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))) โˆˆ V
3634, 35breldm 5907 . . . 4 (seq๐ด( + , ๐บ) โ‡ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))) โ†’ seq๐ด( + , ๐บ) โˆˆ dom โ‡ )
3733, 36syl 17 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ seq๐ด( + , ๐บ) โˆˆ dom โ‡ )
3812simp2d 1141 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ 0 < (๐นโ€˜๐‘))
3913, 38elrpd 13017 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„+)
4039rpge0d 13024 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ 0 โ‰ค (๐นโ€˜๐‘))
4112simp3d 1142 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (๐บโ€˜๐‘))
421, 4, 6, 13, 37, 40, 41cvgcmp 15766 . 2 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ seq๐ด( + , ๐น) โˆˆ dom โ‡ )
43 eqidd 2731 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐นโ€˜๐‘) = (๐นโ€˜๐‘))
441, 1, 4, 43, 39, 42isumrpcl 15793 . 2 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„+)
45 eqidd 2731 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐บโ€˜๐‘) = (๐บโ€˜๐‘))
461, 2, 43, 13, 45, 6, 41, 42, 37isumle 15794 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โ‰ค ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐บโ€˜๐‘))
476recnd 11246 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)) โ†’ (๐บโ€˜๐‘) โˆˆ โ„‚)
481, 2, 45, 47, 33isumclim 15707 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐บโ€˜๐‘) = ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))))
49 1mhlfehlf 12435 . . . . . 6 (1 โˆ’ (1 / 2)) = (1 / 2)
5049oveq2i 7422 . . . . 5 ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))) = ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 / 2))
51 2cn 12291 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„‚
52 mulcl 11196 . . . . . . . 8 (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) โˆˆ โ„‚)
5332, 51, 52sylancl 584 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) โˆˆ โ„‚)
5453div1d 11986 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) / 1) = ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2))
55 1rp 12982 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„+
56 rpcnne0 12996 . . . . . . . . 9 (1 โˆˆ โ„+ โ†’ (1 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โ‰  0))
5755, 56ax-mp 5 . . . . . . . 8 (1 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โ‰  0)
58 2cnne0 12426 . . . . . . . 8 (2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0)
59 divdiv2 11930 . . . . . . . 8 (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โ‰  0) โˆง (2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0)) โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 / 2)) = (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) / 1))
6057, 58, 59mp3an23 1451 . . . . . . 7 ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚ โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 / 2)) = (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) / 1))
6132, 60syl 17 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 / 2)) = (((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2) / 1))
62 mulcom 11198 . . . . . . 7 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚) โ†’ (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))) = ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2))
6351, 32, 62sylancr 585 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))) = ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) ยท 2))
6454, 61, 633eqtr4d 2780 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 / 2)) = (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))))
6550, 64eqtrid 2782 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘-(!โ€˜๐ด)) / (1 โˆ’ (1 / 2))) = (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))))
6648, 65eqtrd 2770 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐บโ€˜๐‘) = (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))))
6746, 66breqtrd 5173 . 2 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด))))
6842, 44, 673jca 1126 1 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ (seq๐ด( + , ๐น) โˆˆ dom โ‡ โˆง ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โˆˆ โ„+ โˆง ฮฃ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐ด)(๐นโ€˜๐‘) โ‰ค (2 ยท (2โ†‘-(!โ€˜๐ด)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆง w3a 1085   = wceq 1539   โˆˆ wcel 2104   โ‰  wne 2938   class class class wbr 5147   โ†ฆ cmpt 5230  dom cdm 5675  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  โ„‚cc 11110  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   ยท cmul 11117  โ„*cxr 11251   < clt 11252   โ‰ค cle 11253   โˆ’ cmin 11448  -cneg 11449   / cdiv 11875  โ„•cn 12216  2c2 12271  โ„คcz 12562  โ„คโ‰ฅcuz 12826  โ„+crp 12978  (,]cioc 13329  seqcseq 13970  โ†‘cexp 14031  !cfa 14237  abscabs 15185   โ‡ cli 15432  ฮฃcsu 15636
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-pm 8825  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-rp 12979  df-ioc 13333  df-ico 13334  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-seq 13971  df-exp 14032  df-fac 14238  df-hash 14295  df-shft 15018  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-limsup 15419  df-clim 15436  df-rlim 15437  df-sum 15637
This theorem is referenced by:  aaliou3lem4  26095  aaliou3lem7  26098
  Copyright terms: Public domain W3C validator