Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppcnlem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppcnlem8 33988
 Description: Lemma for knoppcn 33992. (Contributed by Asger C. Ipsen, 4-Apr-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppcnlem8.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppcnlem8.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppcnlem8.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
knoppcnlem8.1 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
Assertion
Ref Expression
knoppcnlem8 (𝜑 → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℂ ↑m ℝ))
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 knoppcnlem8
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑘 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 knoppcnlem8.t . . . . 5 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2 knoppcnlem8.f . . . . 5 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3 knoppcnlem8.n . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
43adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ)
5 knoppcnlem8.1 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
65adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℝ)
7 simpr 488 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
81, 2, 4, 6, 7knoppcnlem7 33987 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘) = (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)))
9 simplr 768 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → 𝑘 ∈ ℕ0)
10 nn0uz 12275 . . . . . . . 8 0 = (ℤ‘0)
119, 10eleqtrdi 2900 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → 𝑘 ∈ (ℤ‘0))
124ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℕ)
136ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → 𝐶 ∈ ℝ)
14 simplr 768 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → 𝑤 ∈ ℝ)
15 elfznn0 13002 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ (0...𝑘) → 𝑎 ∈ ℕ0)
1615adantl 485 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → 𝑎 ∈ ℕ0)
171, 2, 12, 13, 14, 16knoppcnlem3 33983 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐹𝑤)‘𝑎) ∈ ℝ)
1817recnd 10665 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐹𝑤)‘𝑎) ∈ ℂ)
19 addcl 10615 . . . . . . . 8 ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ) → (𝑎 + 𝑏) ∈ ℂ)
2019adantl 485 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) ∧ (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ)) → (𝑎 + 𝑏) ∈ ℂ)
2111, 18, 20seqcl 13393 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘) ∈ ℂ)
2221fmpttd 6861 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)):ℝ⟶ℂ)
23 cnex 10614 . . . . . . 7 ℂ ∈ V
24 reex 10624 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
2523, 24pm3.2i 474 . . . . . 6 (ℂ ∈ V ∧ ℝ ∈ V)
26 elmapg 8409 . . . . . 6 ((ℂ ∈ V ∧ ℝ ∈ V) → ((𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)) ∈ (ℂ ↑m ℝ) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)):ℝ⟶ℂ))
2725, 26ax-mp 5 . . . . 5 ((𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)) ∈ (ℂ ↑m ℝ) ↔ (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)):ℝ⟶ℂ)
2822, 27sylibr 237 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ ℝ ↦ (seq0( + , (𝐹𝑤))‘𝑘)) ∈ (ℂ ↑m ℝ))
298, 28eqeltrd 2890 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘) ∈ (ℂ ↑m ℝ))
3029fmpttd 6861 . 2 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)):ℕ0⟶(ℂ ↑m ℝ))
31 0z 11987 . . . . . 6 0 ∈ ℤ
32 seqfn 13383 . . . . . 6 (0 ∈ ℤ → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ‘0))
3331, 32ax-mp 5 . . . . 5 seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ‘0)
3410fneq2i 6424 . . . . 5 (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0 ↔ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn (ℤ‘0))
3533, 34mpbir 234 . . . 4 seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0
36 dffn5 6704 . . . 4 (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) Fn ℕ0 ↔ seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)))
3735, 36mpbi 233 . . 3 seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘))
3837feq1i 6481 . 2 (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℂ ↑m ℝ) ↔ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚))))‘𝑘)):ℕ0⟶(ℂ ↑m ℝ))
3930, 38sylibr 237 1 (𝜑 → seq0( ∘f + , (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑧 ∈ ℝ ↦ ((𝐹𝑧)‘𝑚)))):ℕ0⟶(ℂ ↑m ℝ))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441   ↦ cmpt 5111   Fn wfn 6322  ⟶wf 6323  ‘cfv 6327  (class class class)co 7140   ∘f cof 7393   ↑m cmap 8396  ℂcc 10531  ℝcr 10532  0cc0 10533  1c1 10534   + caddc 10536   · cmul 10538   − cmin 10866   / cdiv 11293  ℕcn 11632  2c2 11687  ℕ0cn0 11892  ℤcz 11976  ℤ≥cuz 12238  ...cfz 12892  ⌊cfl 13162  seqcseq 13371  ↑cexp 13432  abscabs 14592 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5155  ax-sep 5168  ax-nul 5175  ax-pow 5232  ax-pr 5296  ax-un 7448  ax-cnex 10589  ax-resscn 10590  ax-1cn 10591  ax-icn 10592  ax-addcl 10593  ax-addrcl 10594  ax-mulcl 10595  ax-mulrcl 10596  ax-mulcom 10597  ax-addass 10598  ax-mulass 10599  ax-distr 10600  ax-i2m1 10601  ax-1ne0 10602  ax-1rid 10603  ax-rnegex 10604  ax-rrecex 10605  ax-cnre 10606  ax-pre-lttri 10607  ax-pre-lttrn 10608  ax-pre-ltadd 10609  ax-pre-mulgt0 10610  ax-pre-sup 10611 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-iun 4884  df-br 5032  df-opab 5094  df-mpt 5112  df-tr 5138  df-id 5426  df-eprel 5431  df-po 5439  df-so 5440  df-fr 5479  df-we 5481  df-xp 5526  df-rel 5527  df-cnv 5528  df-co 5529  df-dm 5530  df-rn 5531  df-res 5532  df-ima 5533  df-pred 6119  df-ord 6165  df-on 6166  df-lim 6167  df-suc 6168  df-iota 6286  df-fun 6329  df-fn 6330  df-f 6331  df-f1 6332  df-fo 6333  df-f1o 6334  df-fv 6335  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-of 7395  df-om 7568  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-wrecs 7937  df-recs 7998  df-rdg 8036  df-er 8279  df-map 8398  df-en 8500  df-dom 8501  df-sdom 8502  df-sup 8897  df-inf 8898  df-pnf 10673  df-mnf 10674  df-xr 10675  df-ltxr 10676  df-le 10677  df-sub 10868  df-neg 10869  df-div 11294  df-nn 11633  df-2 11695  df-3 11696  df-n0 11893  df-z 11977  df-uz 12239  df-rp 12385  df-fz 12893  df-fl 13164  df-seq 13372  df-exp 13433  df-cj 14457  df-re 14458  df-im 14459  df-sqrt 14593  df-abs 14594 This theorem is referenced by:  knoppcnlem9  33989  knoppndvlem4  34003
 Copyright terms: Public domain W3C validator