Theorem axlowdimlem17 29289

Description: Lemma for axlowdim 29292. Establish a congruence result. (Contributed by Scott Fenton, 22-Apr-2013.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 22-May-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
axlowdimlem16.1	⊢ 𝑃 = ({⟨3, -1⟩} ∪ (((1...𝑁) ∖ {3}) × {0}))
axlowdimlem16.2	⊢ 𝑄 = ({⟨(𝐼 + 1), 1⟩} ∪ (((1...𝑁) ∖ {(𝐼 + 1)}) × {0}))
axlowdimlem17.3	⊢ 𝐴 = ({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
axlowdimlem17.4	⊢ 𝑋 ∈ ℝ
axlowdimlem17.5	⊢ 𝑌 ∈ ℝ

Assertion

Ref	Expression
axlowdimlem17	⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → ⟨𝑃, 𝐴⟩Cgr⟨𝑄, 𝐴⟩)

Proof of Theorem axlowdimlem17

Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		uzuzle23 12909	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘2))
2	1	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘2))
3		fzss2 13594	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → (1...2) ⊆ (1...𝑁))
4	2, 3	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (1...2) ⊆ (1...𝑁))
5		simpr 489	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝑖 ∈ (1...2))
6	4, 5	sseldd 3939	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝑖 ∈ (1...𝑁))
7		fznuz 13639	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 ∈ (1...2) → ¬ 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
8	7	adantl 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → ¬ 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
9		3z 12628	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ∈ ℤ
10		uzid 12878	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (3 ∈ ℤ → 3 ∈ (ℤ≥‘3))
11	9, 10	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 3 ∈ (ℤ≥‘3)
12		df-3 12305	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 = (2 + 1)
13	12	fveq2i 6886	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℤ≥‘3) = (ℤ≥‘(2 + 1))
14	11, 13	eleqtri 2861	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))
15		eleq1 2851	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 = 3 → (𝑖 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) ↔ 3 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))))
16	14, 15	mpbiri 261	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 = 3 → 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
17	16	necon3bi 2984	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) → 𝑖 ≠ 3)
18	8, 17	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝑖 ≠ 3)
19		axlowdimlem16.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑃 = ({⟨3, -1⟩} ∪ (((1...𝑁) ∖ {3}) × {0}))
20	19	axlowdimlem9 29281	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑖 ≠ 3) → (𝑃‘𝑖) = 0)
21	6, 18, 20	syl2anc 595	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝑃‘𝑖) = 0)
22		elfzuz 13549	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1)) → 𝐼 ∈ (ℤ≥‘2))
23	22	ad2antlr 739	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝐼 ∈ (ℤ≥‘2))
24		eluzp1p1 12891	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐼 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
25	23, 24	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
26		uzss 12886	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) → (ℤ≥‘(𝐼 + 1)) ⊆ (ℤ≥‘(2 + 1)))
27	25, 26	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (ℤ≥‘(𝐼 + 1)) ⊆ (ℤ≥‘(2 + 1)))
28	27, 8	ssneldd 3941	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → ¬ 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1)))
29		eluzelz 12873	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) → (𝐼 + 1) ∈ ℤ)
30	25, 29	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝐼 + 1) ∈ ℤ)
31		uzid 12878	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐼 + 1) ∈ ℤ → (𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1)))
32	30, 31	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1)))
33		eleq1 2851	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 = (𝐼 + 1) → (𝑖 ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1)) ↔ (𝐼 + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1))))
34	32, 33	syl5ibrcom 250	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝑖 = (𝐼 + 1) → 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1))))
35	34	necon3bd 2972	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (¬ 𝑖 ∈ (ℤ≥‘(𝐼 + 1)) → 𝑖 ≠ (𝐼 + 1)))
36	28, 35	mpd 16	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → 𝑖 ≠ (𝐼 + 1))
37		axlowdimlem16.2	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑄 = ({⟨(𝐼 + 1), 1⟩} ∪ (((1...𝑁) ∖ {(𝐼 + 1)}) × {0}))
38	37	axlowdimlem12 29284	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑖 ≠ (𝐼 + 1)) → (𝑄‘𝑖) = 0)
39	6, 36, 38	syl2anc 595	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝑄‘𝑖) = 0)
40	21, 39	eqtr4d 2801	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (𝑃‘𝑖) = (𝑄‘𝑖))
41	40	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → ((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) = ((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)))
42	41	oveq1d 7427	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...2)) → (((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = (((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2))
43	42	sumeq2dv 15755	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2))
44	19, 37	axlowdimlem16 29288	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)((𝑃‘𝑖)↑2) = Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)((𝑄‘𝑖)↑2))
45		axlowdimlem17.3	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐴 = ({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
46	45	fveq1i 6884	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴‘𝑖) = (({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)
47		axlowdimlem2 29274	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅
48		axlowdimlem17.4	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 𝑋 ∈ ℝ
49		axlowdimlem17.5	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 𝑌 ∈ ℝ
50	48, 49	axlowdimlem4 29276	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ {⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩}:(1...2)⟶ℝ
51		ffn 6707	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩}:(1...2)⟶ℝ → {⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} Fn (1...2))
52	50, 51	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ {⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} Fn (1...2)
53		axlowdimlem1 29273	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((3...𝑁) × {0}):(3...𝑁)⟶ℝ
54		ffn 6707	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((3...𝑁) × {0}):(3...𝑁)⟶ℝ → ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁))
55	53, 54	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁)
56		fvun2 6975	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁))) → (({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (((3...𝑁) × {0})‘𝑖))
57	52, 55, 56	mp3an12 1480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (((3...𝑁) × {0})‘𝑖))
58	47, 57	mpan 702	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑖 ∈ (3...𝑁) → (({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (((3...𝑁) × {0})‘𝑖))
59	46, 58	eqtrid 2810	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 ∈ (3...𝑁) → (𝐴‘𝑖) = (((3...𝑁) × {0})‘𝑖))
60		c0ex 11201	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ V
61	60	fvconst2 7204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 ∈ (3...𝑁) → (((3...𝑁) × {0})‘𝑖) = 0)
62	59, 61	eqtrd 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑖 ∈ (3...𝑁) → (𝐴‘𝑖) = 0)
63	62	adantl 486	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (𝐴‘𝑖) = 0)
64	63	oveq2d 7428	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) = ((𝑃‘𝑖) − 0))
65	19	axlowdimlem7 29279	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))
66	65	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))
67		3nn 12321	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ∈ ℕ
68		nnuz 12902	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
69	67, 68	eleqtri 2861	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 3 ∈ (ℤ≥‘1)
70		fzss1 13593	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (3 ∈ (ℤ≥‘1) → (3...𝑁) ⊆ (1...𝑁))
71	69, 70	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (3...𝑁) ⊆ (1...𝑁)
72	71	sseli 3934	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑖 ∈ (3...𝑁) → 𝑖 ∈ (1...𝑁))
73	72	adantl 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → 𝑖 ∈ (1...𝑁))
74		fveecn 29233	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑃‘𝑖) ∈ ℂ)
75	66, 73, 74	syl2anc 595	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (𝑃‘𝑖) ∈ ℂ)
76	75	subid1d 11559	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑃‘𝑖) − 0) = (𝑃‘𝑖))
77	64, 76	eqtrd 2798	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) = (𝑃‘𝑖))
78	77	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = ((𝑃‘𝑖)↑2))
79	78	sumeq2dv 15755	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)((𝑃‘𝑖)↑2))
80	63	oveq2d 7428	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) = ((𝑄‘𝑖) − 0))
81		eluz3nn 12914	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
82		2eluzge1 12907	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ (ℤ≥‘1)
83		fzss1 13593	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (2 ∈ (ℤ≥‘1) → (2...(𝑁 − 1)) ⊆ (1...(𝑁 − 1)))
84	82, 83	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2...(𝑁 − 1)) ⊆ (1...(𝑁 − 1))
85	84	sseli 3934	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1)) → 𝐼 ∈ (1...(𝑁 − 1)))
86	37	axlowdimlem10 29282	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → 𝑄 ∈ (𝔼‘𝑁))
87	81, 85, 86	syl2an 607	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → 𝑄 ∈ (𝔼‘𝑁))
88		fveecn 29233	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑄 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑄‘𝑖) ∈ ℂ)
89	87, 72, 88	syl2an 607	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (𝑄‘𝑖) ∈ ℂ)
90	89	subid1d 11559	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑄‘𝑖) − 0) = (𝑄‘𝑖))
91	80, 90	eqtrd 2798	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → ((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) = (𝑄‘𝑖))
92	91	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (3...𝑁)) → (((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = ((𝑄‘𝑖)↑2))
93	92	sumeq2dv 15755	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)((𝑄‘𝑖)↑2))
94	44, 79, 93	3eqtr4d 2808	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2))
95	43, 94	oveq12d 7430	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) + Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)) = (Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) + Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)))
96	47	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → ((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅)
97		eluzelre 12874	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℝ)
98		eluzle 12876	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ 𝑁)
99		2re 12316	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ
100		3re 12322	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ∈ ℝ
101		2lt3 12415	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 < 3
102	99, 100, 101	ltleii 11334	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ≤ 3
103		letr 11305	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((2 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁) → 2 ≤ 𝑁))
104	99, 100, 103	mp3an12 1480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → ((2 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁) → 2 ≤ 𝑁))
105	102, 104	mpani 708	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (3 ≤ 𝑁 → 2 ≤ 𝑁))
106	97, 98, 105	sylc 66	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 2 ≤ 𝑁)
107		1le2 12453	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ≤ 2
108	106, 107	jctil 528	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁))
109	108	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁))
110		eluzelz 12873	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℤ)
111	110	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → 𝑁 ∈ ℤ)
112		2z 12627	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℤ
113		1z 12625	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℤ
114		elfz 13542	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (2 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁)))
115	112, 113, 114	mp3an12 1480	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (2 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁)))
116	111, 115	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (2 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁)))
117	109, 116	mpbird 260	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → 2 ∈ (1...𝑁))
118		fzsplit 13580	. . . . . 6 ⊢ (2 ∈ (1...𝑁) → (1...𝑁) = ((1...2) ∪ ((2 + 1)...𝑁)))
119	117, 118	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (1...𝑁) = ((1...2) ∪ ((2 + 1)...𝑁)))
120	12	oveq1i 7422	. . . . . 6 ⊢ (3...𝑁) = ((2 + 1)...𝑁)
121	120	uneq2i 4120	. . . . 5 ⊢ ((1...2) ∪ (3...𝑁)) = ((1...2) ∪ ((2 + 1)...𝑁))
122	119, 121	eqtr4di 2816	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (1...𝑁) = ((1...2) ∪ (3...𝑁)))
123		fzfid 14011	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (1...𝑁) ∈ Fin)
124	65	ad2antrr 738	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))
125	124, 74	sylancom 599	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑃‘𝑖) ∈ ℂ)
126	48, 49	axlowdimlem5 29277	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 𝑋⟩, ⟨2, 𝑌⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
127	45, 126	eqeltrid 2867	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
128	1, 127	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
129	128	ad2antrr 738	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
130		fveecn 29233	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴‘𝑖) ∈ ℂ)
131	129, 130	sylancom 599	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴‘𝑖) ∈ ℂ)
132	125, 131	subcld 11570	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) ∈ ℂ)
133	132	sqcld 14182	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) ∈ ℂ)
134	96, 122, 123, 133	fsumsplit 15794	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = (Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) + Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)))
135	87, 88	sylan 591	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑄‘𝑖) ∈ ℂ)
136	135, 131	subcld 11570	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖)) ∈ ℂ)
137	136	sqcld 14182	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) ∈ ℂ)
138	96, 122, 123, 137	fsumsplit 15794	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = (Σ𝑖 ∈ (1...2)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) + Σ𝑖 ∈ (3...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)))
139	95, 134, 138	3eqtr4d 2808	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2))
140	65	adantr 485	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))
141	128	adantr 485	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
142		brcgr 29231	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝑄 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (⟨𝑃, 𝐴⟩Cgr⟨𝑄, 𝐴⟩ ↔ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)))
143	140, 141, 87, 141, 142	syl22anc 851	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → (⟨𝑃, 𝐴⟩Cgr⟨𝑄, 𝐴⟩ ↔ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑃‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑄‘𝑖) − (𝐴‘𝑖))↑2)))
144	139, 143	mpbird 260	1 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝐼 ∈ (2...(𝑁 − 1))) → ⟨𝑃, 𝐴⟩Cgr⟨𝑄, 𝐴⟩)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958   ∖ cdif 3903   ∪ cun 3904   ∩ cin 3905   ⊆ wss 3906  ∅c0 4287  {csn 4590  {cpr 4592  ⟨cop 4596   class class class wbr 5110   × cxp 5661   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  ℂcc 11099  ℝcr 11100  0cc0 11101  1c1 11102   + caddc 11104   ≤ cle 11245   − cmin 11442  -cneg 11443  ℕcn 12234  2c2 12296  3c3 12297  ℤcz 12592  ℤ_≥cuz 12863  ...cfz 13536  ↑cexp 14099  Σcsu 15739  𝔼cee 29218  Cgrccgr 29220

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-inf2 9611  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178  ax-pre-sup 11179

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-sup 9403  df-oi 9473  df-card 9926  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-div 11873  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-n0 12506  df-z 12593  df-uz 12864  df-rp 13018  df-fz 13537  df-fzo 13685  df-seq 14040  df-exp 14100  df-hash 14369  df-cj 15152  df-re 15153  df-im 15154  df-sqrt 15288  df-abs 15289  df-clim 15541  df-sum 15740  df-ee 29221  df-cgr 29223

This theorem is referenced by:  axlowdim  29292