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 35385
Description: Lemma for knoppndv 35398. (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 481 . . . . . . 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 481 . . . . . . 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 12665 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
109adantr 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
11 knoppndvlem10.n . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1211adantr 481 . . . . . . 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 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
158adantr 481 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
16 oddp1even 16283 . . . . . . . . 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 35384 . . . . . 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 35383 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = 0)
2319, 22oveq12d 7423 . . . . 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 35378 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โˆˆ โ„ โˆง (absโ€˜๐ถ) < 1))
2524simpld 495 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
2625recnd 11238 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
2726, 6expcld 14107 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐ถโ†‘๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
28 2cnd 12286 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
29 2ne0 12312 . . . . . . . . 9 2 โ‰  0
3029a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  0)
3127, 28, 30divcld 11986 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆˆ โ„‚)
3231subid1d 11556 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3332adantr 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3423, 33eqtrd 2772 . . . 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 6892 . . 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 12580 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค)
3811, 37, 9knoppndvlem1 35376 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1)) โˆˆ โ„)
3936, 38eqeltrd 2833 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
401, 2, 11, 25, 39, 6knoppcnlem3 35359 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4140recnd 11238 . . . . . 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 35376 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€) โˆˆ โ„)
4442, 43eqeltrd 2833 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
451, 2, 11, 25, 44, 6knoppcnlem3 35359 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4645recnd 11238 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
4741, 46abssubd 15396 . . . . 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 481 . . . 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 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
506adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
518adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
5211adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
53 simpr 485 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
541, 2, 20, 49, 50, 51, 52, 53knoppndvlem9 35384 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
559adantr 481 . . . . . . . 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 35383 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) = 0)
5954, 58oveq12d 7423 . . . . . 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 481 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
6159, 60eqtrd 2772 . . . . 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 6892 . . . 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 2772 . . 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 15398 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)))
6626, 6absexpd 15395 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) = ((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ))
67 0le2 12310 . . . . . 6 0 โ‰ค 2
68 2re 12282 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„
6968absidi 15320 . . . . . 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 7423 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7365, 72eqtrd 2772 . 2 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7464, 73eqtrd 2772 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 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940   class class class wbr 5147   โ†ฆ cmpt 5230  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440  -cneg 11441   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  2c2 12263  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  (,)cioo 13320  โŒŠcfl 13751  โ†‘cexp 14023  abscabs 15177   โˆฅ cdvds 16193
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-ioo 13324  df-ico 13326  df-fl 13753  df-seq 13963  df-exp 14024  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-dvds 16194
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  35390
  Copyright terms: Public domain W3C validator