Users' Mathboxes Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppndvlem10 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppndvlem10 36049
Description: Lemma for knoppndv 36062. (Contributed by Asger C. Ipsen, 15-Jun-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem10.t ๐‘‡ = (๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ (absโ€˜((โŒŠโ€˜(๐‘ฅ + (1 / 2))) โˆ’ ๐‘ฅ)))
knoppndvlem10.f ๐น = (๐‘ฆ โˆˆ โ„ โ†ฆ (๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ((๐ถโ†‘๐‘›) ยท (๐‘‡โ€˜(((2 ยท ๐‘)โ†‘๐‘›) ยท ๐‘ฆ)))))
knoppndvlem10.a ๐ด = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€)
knoppndvlem10.b ๐ต = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1))
knoppndvlem10.c (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
knoppndvlem10.j (๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
knoppndvlem10.m (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
knoppndvlem10.n (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem10 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘›,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐ด   ๐ต,๐‘›,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐ต   ๐ถ,๐‘›,๐‘ฆ   ๐‘›,๐ฝ   ๐‘ฅ,๐ฝ   ๐‘›,๐‘€,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐‘€   ๐‘›,๐‘,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐‘   ๐‘‡,๐‘›,๐‘ฆ   ๐œ‘,๐‘›,๐‘ฆ
Allowed substitution hints:   ๐œ‘(๐‘ฅ)   ๐ถ(๐‘ฅ)   ๐‘‡(๐‘ฅ)   ๐น(๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘›)   ๐ฝ(๐‘ฆ)

Proof of Theorem knoppndvlem10
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem10.t . . . . . . 7 ๐‘‡ = (๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ (absโ€˜((โŒŠโ€˜(๐‘ฅ + (1 / 2))) โˆ’ ๐‘ฅ)))
2 knoppndvlem10.f . . . . . . 7 ๐น = (๐‘ฆ โˆˆ โ„ โ†ฆ (๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ((๐ถโ†‘๐‘›) ยท (๐‘‡โ€˜(((2 ยท ๐‘)โ†‘๐‘›) ยท ๐‘ฆ)))))
3 knoppndvlem10.b . . . . . . 7 ๐ต = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1))
4 knoppndvlem10.c . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
54adantr 479 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
6 knoppndvlem10.j . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
76adantr 479 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
8 knoppndvlem10.m . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
98peano2zd 12694 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
109adantr 479 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
11 knoppndvlem10.n . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1211adantr 479 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
13 notnot 142 . . . . . . . . 9 (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ ยฌ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
1413adantl 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
158adantr 479 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
16 oddp1even 16315 . . . . . . . . 9 (๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€ โ†” 2 โˆฅ (๐‘€ + 1)))
1715, 16syl 17 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€ โ†” 2 โˆฅ (๐‘€ + 1)))
1814, 17mtbid 323 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘€ + 1))
191, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 18knoppndvlem9 36048 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
20 knoppndvlem10.a . . . . . . 7 ๐ด = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€)
2114notnotrd 133 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘€)
221, 2, 20, 5, 7, 15, 12, 21knoppndvlem8 36047 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = 0)
2319, 22oveq12d 7431 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ)) = (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0))
244knoppndvlem3 36042 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โˆˆ โ„ โˆง (absโ€˜๐ถ) < 1))
2524simpld 493 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
2625recnd 11267 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
2726, 6expcld 14137 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐ถโ†‘๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
28 2cnd 12315 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
29 2ne0 12341 . . . . . . . . 9 2 โ‰  0
3029a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  0)
3127, 28, 30divcld 12015 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆˆ โ„‚)
3231subid1d 11585 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3332adantr 479 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3423, 33eqtrd 2765 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ)) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3534fveq2d 6894 . . 3 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)))
363a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ต = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1)))
376nn0zd 12609 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค)
3811, 37, 9knoppndvlem1 36040 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1)) โˆˆ โ„)
3936, 38eqeltrd 2825 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
401, 2, 11, 25, 39, 6knoppcnlem3 36023 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4140recnd 11267 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
4220a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ด = ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€))
4311, 37, 8knoppndvlem1 36040 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€) โˆˆ โ„)
4442, 43eqeltrd 2825 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
451, 2, 11, 25, 44, 6knoppcnlem3 36023 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4645recnd 11267 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
4741, 46abssubd 15427 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ))))
4847adantr 479 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ))))
494adantr 479 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
506adantr 479 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
518adantr 479 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
5211adantr 479 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
53 simpr 483 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
541, 2, 20, 49, 50, 51, 52, 53knoppndvlem9 36048 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
559adantr 479 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
5651, 16syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€ โ†” 2 โˆฅ (๐‘€ + 1)))
5753, 56mpbid 231 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆฅ (๐‘€ + 1))
581, 2, 3, 49, 50, 55, 52, 57knoppndvlem8 36047 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) = 0)
5954, 58oveq12d 7431 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ)) = (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0))
6032adantr 479 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
6159, 60eqtrd 2765 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ)) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
6261fveq2d 6894 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)))
6348, 62eqtrd 2765 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)))
6435, 63pm2.61dan 811 . 2 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)))
6527, 28, 30absdivd 15429 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)))
6626, 6absexpd 15426 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) = ((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ))
67 0le2 12339 . . . . . 6 0 โ‰ค 2
68 2re 12311 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„
6968absidi 15351 . . . . . 6 (0 โ‰ค 2 โ†’ (absโ€˜2) = 2)
7067, 69ax-mp 5 . . . . 5 (absโ€˜2) = 2
7170a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜2) = 2)
7266, 71oveq12d 7431 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7365, 72eqtrd 2765 . 2 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7464, 73eqtrd 2765 1 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆ’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ))) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2930   class class class wbr 5144   โ†ฆ cmpt 5227  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7413  โ„cr 11132  0cc0 11133  1c1 11134   + caddc 11136   ยท cmul 11138   < clt 11273   โ‰ค cle 11274   โˆ’ cmin 11469  -cneg 11470   / cdiv 11896  โ„•cn 12237  2c2 12292  โ„•0cn0 12497  โ„คcz 12583  (,)cioo 13351  โŒŠcfl 13782  โ†‘cexp 14053  abscabs 15208   โˆฅ cdvds 16225
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4905  df-iun 4994  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9460  df-inf 9461  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-n0 12498  df-z 12584  df-uz 12848  df-rp 13002  df-ioo 13355  df-ico 13357  df-fl 13784  df-seq 13994  df-exp 14054  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210  df-dvds 16226
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  36054
  Copyright terms: Public domain W3C validator