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 35397
Description: Lemma for knoppndv 35410. (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 482 . . . . . . 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 482 . . . . . . 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 12669 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
109adantr 482 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘€ + 1) โˆˆ โ„ค)
11 knoppndvlem10.n . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1211adantr 482 . . . . . . 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 483 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
158adantr 482 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
16 oddp1even 16287 . . . . . . . . 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 324 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘€ + 1))
191, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 18knoppndvlem9 35396 . . . . . 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 35395 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = 0)
2319, 22oveq12d 7427 . . . . 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 35390 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โˆˆ โ„ โˆง (absโ€˜๐ถ) < 1))
2524simpld 496 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
2625recnd 11242 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
2726, 6expcld 14111 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐ถโ†‘๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
28 2cnd 12290 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
29 2ne0 12316 . . . . . . . . 9 2 โ‰  0
3029a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  0)
3127, 28, 30divcld 11990 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆˆ โ„‚)
3231subid1d 11560 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3332adantr 482 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
3423, 33eqtrd 2773 . . . 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 6896 . . 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 12584 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค)
3811, 37, 9knoppndvlem1 35388 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท (๐‘€ + 1)) โˆˆ โ„)
3936, 38eqeltrd 2834 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
401, 2, 11, 25, 39, 6knoppcnlem3 35371 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4140recnd 11242 . . . . . 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 35388 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ๐‘)โ†‘-๐ฝ) / 2) ยท ๐‘€) โˆˆ โ„)
4442, 43eqeltrd 2834 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
451, 2, 11, 25, 44, 6knoppcnlem3 35371 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„)
4645recnd 11242 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) โˆˆ โ„‚)
4741, 46abssubd 15400 . . . . 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 482 . . . 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 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ถ โˆˆ (-1(,)1))
506adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„•0)
518adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
5211adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
53 simpr 486 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€)
541, 2, 20, 49, 50, 51, 52, 53knoppndvlem9 35396 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ด)โ€˜๐ฝ) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
559adantr 482 . . . . . . . 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 35395 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐นโ€˜๐ต)โ€˜๐ฝ) = 0)
5954, 58oveq12d 7427 . . . . . 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 482 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2) โˆ’ 0) = ((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2))
6159, 60eqtrd 2773 . . . . 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 6896 . . . 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 2773 . . 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 812 . 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 15402 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)))
6626, 6absexpd 15399 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) = ((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ))
67 0le2 12314 . . . . . 6 0 โ‰ค 2
68 2re 12286 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„
6968absidi 15324 . . . . . 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 7427 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜(๐ถโ†‘๐ฝ)) / (absโ€˜2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7365, 72eqtrd 2773 . 2 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜((๐ถโ†‘๐ฝ) / 2)) = (((absโ€˜๐ถ)โ†‘๐ฝ) / 2))
7464, 73eqtrd 2773 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 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941   class class class wbr 5149   โ†ฆ cmpt 5232  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ยท cmul 11115   < clt 11248   โ‰ค cle 11249   โˆ’ cmin 11444  -cneg 11445   / cdiv 11871  โ„•cn 12212  2c2 12267  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558  (,)cioo 13324  โŒŠcfl 13755  โ†‘cexp 14027  abscabs 15181   โˆฅ cdvds 16197
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-ioo 13328  df-ico 13330  df-fl 13757  df-seq 13967  df-exp 14028  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-dvds 16198
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  35402
  Copyright terms: Public domain W3C validator