Theorem knoppcnlem11 37092

Description: Lemma for knoppcn 37093. (Contributed by Asger C. Ipsen, 4-Apr-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
knoppcnlem11.t	⊢ 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppcnlem11.f	⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶↑𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppcnlem11.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
knoppcnlem11.1	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
knoppcnlem11	⊢ (𝜑 → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℝ–cn→ℂ))

Distinct variable groups:   𝐶,𝑛,𝑦   𝑚,𝐹,𝑧   𝑛,𝑁,𝑦   𝑥,𝑁   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑛,𝑦   𝜑,𝑚

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑧)   𝐶(𝑥,𝑧,𝑚)   𝑇(𝑥,𝑧,𝑚)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑁(𝑧,𝑚)

Proof of Theorem knoppcnlem11

Dummy variables 𝑤 𝑘 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		knoppcnlem11.t	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2		knoppcnlem11.f	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶↑𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3		knoppcnlem11.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
4	3	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ)
5		knoppcnlem11.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
6	5	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℝ)
7		simpr 489	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8	1, 2, 4, 6, 7	knoppcnlem7 37088	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘) = (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹‘𝑤))‘𝑘)))
9		eqidd 2764	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐹‘𝑤)‘𝑙) = ((𝐹‘𝑤)‘𝑙))
10		simplr 780	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → 𝑘 ∈ ℕ0)
11		elnn0uz 12898	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↔ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘0))
12	10, 11	sylib 221	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘0))
13	4	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℕ)
14	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝐶 ∈ ℝ)
15		simplr 780	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑤 ∈ ℝ)
16		elfzuz 13543	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑙 ∈ (0...𝑘) → 𝑙 ∈ (ℤ≥‘0))
17		nn0uz 12895	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
18	16, 17	eleqtrrdi 2874	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑙 ∈ (0...𝑘) → 𝑙 ∈ ℕ0)
19	18	adantl 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑙 ∈ ℕ0)
20	1, 2, 13, 14, 15, 19	knoppcnlem3 37084	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐹‘𝑤)‘𝑙) ∈ ℝ)
21	20	recnd 11232	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐹‘𝑤)‘𝑙) ∈ ℂ)
22	9, 12, 21	fsumser 15777	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙) = (seq0( + , (𝐹‘𝑤))‘𝑘))
23	22	eqcomd 2769	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (seq0( + , (𝐹‘𝑤))‘𝑘) = Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙))
24	23	mpteq2dva 5204	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹‘𝑤))‘𝑘)) = (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙)))
25	8, 24	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘) = (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙)))
26		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
27		retopon 24920	. . . . . . 7 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ (TopOn‘ℝ)
28	27	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (topGen‘ran (,)) ∈ (TopOn‘ℝ))
29		fzfid 14005	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (0...𝑘) ∈ Fin)
30	4	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℕ)
31	6	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝐶 ∈ ℝ)
32	18	adantl 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑙 ∈ ℕ0)
33	1, 2, 30, 31, 32	knoppcnlem10 37091	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑤)‘𝑙)) ∈ ((topGen‘ran (,)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
34	26, 28, 29, 33	fsumcn 25029	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙)) ∈ ((topGen‘ran (,)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
35		ax-resscn 11152	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
36		ssid 3959	. . . . . . 7 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
37	35, 36	pm3.2i 475	. . . . . 6 ⊢ (ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ)
38		tgioo4 24962	. . . . . . 7 ⊢ (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
39	26	cnfldtopon 24939	. . . . . . . 8 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
40	39	toponrestid 23078	. . . . . . 7 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
41	26, 38, 40	cncfcn 25069	. . . . . 6 ⊢ ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (ℝ–cn→ℂ) = ((topGen‘ran (,)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
42	37, 41	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (ℝ–cn→ℂ) = ((topGen‘ran (,)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
43	34, 42	eleqtrrdi 2874	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐹‘𝑤)‘𝑙)) ∈ (ℝ–cn→ℂ))
44	25, 43	eqeltrd 2863	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘) ∈ (ℝ–cn→ℂ))
45	44	fmpttd 7110	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)):ℕ0⟶(ℝ–cn→ℂ))
46		0z 12597	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℤ
47		seqfn 14045	. . . . . 6 ⊢ (0 ∈ ℤ → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ≥‘0))
48	46, 47	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ≥‘0)
49	17	fneq2i 6633	. . . . 5 ⊢ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0 ↔ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ≥‘0))
50	48, 49	mpbir 234	. . . 4 ⊢ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0
51		dffn5 6939	. . . 4 ⊢ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0 ↔ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)))
52	50, 51	mpbi 233	. . 3 ⊢ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘))
53	52	feq1i 6696	. 2 ⊢ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℝ–cn→ℂ) ↔ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)):ℕ0⟶(ℝ–cn→ℂ))
54	45, 53	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹‘𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℝ–cn→ℂ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ⊆ wss 3905   ↦ cmpt 5192  ran crn 5662   Fn wfn 6531  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ∘_f cof 7672  ℂcc 11093  ℝcr 11094  0cc0 11095  1c1 11096   + caddc 11098   · cmul 11100   − cmin 11436   / cdiv 11866  ℕcn 12228  2c2 12290  ℕ₀cn0 12499  ℤcz 12586  ℤ_≥cuz 12857  (,)cioo 13367  ...cfz 13530  ⌊cfl 13819  seqcseq 14033  ↑cexp 14093  abscabs 15281  Σcsu 15733  TopOpenctopn 17469  topGenctg 17485  ℂ_fldccnfld 21522  TopOnctopon 23067   Cn ccn 23381  –cn→ccncf 25035

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 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-inf2 9606  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173  ax-addf 11174

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 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-of 7674  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-map 8822  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9318  df-fi 9367  df-sup 9398  df-inf 9399  df-oi 9468  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-9 12305  df-n0 12500  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12858  df-q 12968  df-rp 13012  df-xneg 13132  df-xadd 13133  df-xmul 13134  df-ioo 13371  df-icc 13374  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-clim 15535  df-sum 15734  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-starv 17320  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-tset 17324  df-ple 17325  df-ds 17327  df-unif 17328  df-hom 17329  df-cco 17330  df-rest 17470  df-topn 17471  df-0g 17489  df-gsum 17490  df-topgen 17491  df-pt 17492  df-prds 17495  df-xrs 17551  df-qtop 17556  df-imas 17557  df-xps 17559  df-mre 17633  df-mrc 17634  df-acs 17636  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-submnd 18837  df-mulg 19129  df-cntz 19382  df-cmn 19847  df-psmet 21514  df-xmet 21515  df-met 21516  df-bl 21517  df-mopn 21518  df-cnfld 21523  df-top 23051  df-topon 23068  df-topsp 23090  df-bases 23103  df-cn 23384  df-cnp 23385  df-tx 23719  df-hmeo 23912  df-xms 24477  df-ms 24478  df-tms 24479  df-cncf 25037

This theorem is referenced by:  knoppcn  37093