Theorem itcovalt2lem2lem2 50117

Description: Lemma 2 for itcovalt2lem2 50119. (Contributed by AV, 7-May-2024.)

Assertion

Ref	Expression
itcovalt2lem2lem2	⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · (((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) − 𝐶)) + 𝐶) = (((𝑁 + 𝐶) · (2↑(𝑌 + 1))) − 𝐶))

Proof of Theorem itcovalt2lem2lem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2cnd 12461	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℂ)
2		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3		simpr 490	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℕ0)
4	3	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℕ0)
5	2, 4	nn0addcld 12711	. . . . . 6 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 + 𝐶) ∈ ℕ0)
6	5	nn0cnd 12709	. . . . 5 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 + 𝐶) ∈ ℂ)
7		2nn0 12663	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℕ0
8	7	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℕ0)
9		id 23	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → 𝑌 ∈ ℕ0)
10	8, 9	nn0expcld 14431	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → (2↑𝑌) ∈ ℕ0)
11	10	nn0cnd 12709	. . . . . 6 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → (2↑𝑌) ∈ ℂ)
12	11	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2↑𝑌) ∈ ℂ)
13	6, 12	mulcld 11368	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) ∈ ℂ)
14		nn0cn 12656	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ ℕ0 → 𝐶 ∈ ℂ)
15	14	ad2antlr 740	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
16	1, 13, 15	subdid 11811	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · (((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) − 𝐶)) = ((2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) − (2 · 𝐶)))
17	16	oveq1d 7466	. 2 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · (((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) − 𝐶)) + 𝐶) = (((2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) − (2 · 𝐶)) + 𝐶))
18	7	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ0)
19	10	ad2antrr 739	. . . . . 6 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2↑𝑌) ∈ ℕ0)
20	5, 19	nn0mulcld 12712	. . . . 5 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) ∈ ℕ0)
21	18, 20	nn0mulcld 12712	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) ∈ ℕ0)
22	21	nn0cnd 12709	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) ∈ ℂ)
23	7	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ0)
24	23, 3	nn0mulcld 12712	. . . . 5 ⊢ ((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) → (2 · 𝐶) ∈ ℕ0)
25	24	adantr 486	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · 𝐶) ∈ ℕ0)
26	25	nn0cnd 12709	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · 𝐶) ∈ ℂ)
27	4	nn0cnd 12709	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
28	22, 26, 27	subsubd 11736	. 2 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) − ((2 · 𝐶) − 𝐶)) = (((2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) − (2 · 𝐶)) + 𝐶))
29	1, 6, 12	mul12d 11558	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) = ((𝑁 + 𝐶) · (2 · (2↑𝑌))))
30		2cnd 12461	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℂ)
31	30, 11	mulcomd 11369	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → (2 · (2↑𝑌)) = ((2↑𝑌) · 2))
32	30, 9	expp1d 14330	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → (2↑(𝑌 + 1)) = ((2↑𝑌) · 2))
33	31, 32	eqtr4d 2801	. . . . . 6 ⊢ (𝑌 ∈ ℕ0 → (2 · (2↑𝑌)) = (2↑(𝑌 + 1)))
34	33	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · (2↑𝑌)) = (2↑(𝑌 + 1)))
35	34	oveq2d 7467	. . . 4 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑁 + 𝐶) · (2 · (2↑𝑌))) = ((𝑁 + 𝐶) · (2↑(𝑌 + 1))))
36	29, 35	eqtrd 2798	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) = ((𝑁 + 𝐶) · (2↑(𝑌 + 1))))
37		2txmxeqx 12522	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ ℂ → ((2 · 𝐶) − 𝐶) = 𝐶)
38	14, 37	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝐶) − 𝐶) = 𝐶)
39	38	ad2antlr 740	. . 3 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝐶) − 𝐶) = 𝐶)
40	36, 39	oveq12d 7469	. 2 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · ((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌))) − ((2 · 𝐶) − 𝐶)) = (((𝑁 + 𝐶) · (2↑(𝑌 + 1))) − 𝐶))
41	17, 28, 40	3eqtr2d 2804	1 ⊢ (((𝑌 ∈ ℕ0 ∧ 𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((2 · (((𝑁 + 𝐶) · (2↑𝑌)) − 𝐶)) + 𝐶) = (((𝑁 + 𝐶) · (2↑(𝑌 + 1))) − 𝐶))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  1c1 11240   + caddc 11242   · cmul 11244   − cmin 11580  2c2 12437  ℕ₀cn0 12646  ↑cexp 14244

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-2 12445  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-seq 14185  df-exp 14245

This theorem is used by:  itcovalt2lem2  50119