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Theorem knoppndvlem14 36508
Description: Lemma for knoppndv 36517. (Contributed by Asger C. Ipsen, 1-Jul-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 7-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem14.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppndvlem14.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppndvlem14.a 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
knoppndvlem14.b 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
knoppndvlem14.c (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
knoppndvlem14.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
knoppndvlem14.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
knoppndvlem14.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
knoppndvlem14.1 (𝜑 → 1 < (𝑁 · (abs‘𝐶)))
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem14 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖,𝑛,𝑦   𝑥,𝐴,𝑖   𝐵,𝑖,𝑛,𝑦   𝑥,𝐵   𝐶,𝑖,𝑛,𝑦   𝑖,𝐽,𝑛,𝑦   𝑖,𝑁,𝑛,𝑦   𝑥,𝑁   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑖,𝑛,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑇(𝑥,𝑖)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑖,𝑛)   𝐽(𝑥)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑖,𝑛)

Proof of Theorem knoppndvlem14
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem14.t . . . . . 6 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2 knoppndvlem14.f . . . . . 6 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3 knoppndvlem14.b . . . . . . . 8 𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1))
43a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)))
5 knoppndvlem14.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 knoppndvlem14.j . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
76nn0zd 12637 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
8 knoppndvlem14.m . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
98peano2zd 12723 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
105, 7, 9knoppndvlem1 36495 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
114, 10eqeltrd 2839 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
12 knoppndvlem14.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
1312knoppndvlem3 36497 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
1413simpld 494 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
151, 2, 11, 14, 5knoppndvlem5 36499 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) ∈ ℝ)
16 knoppndvlem14.a . . . . . . . 8 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
1716a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀))
185, 7, 8knoppndvlem1 36495 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀) ∈ ℝ)
1917, 18eqeltrd 2839 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
201, 2, 19, 14, 5knoppndvlem5 36499 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖) ∈ ℝ)
2115, 20resubcld 11689 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2221recnd 11287 . . 3 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℂ)
2322abscld 15472 . 2 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ∈ ℝ)
2411, 19resubcld 11689 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
2524recnd 11287 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℂ)
2625abscld 15472 . . 3 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
27 fzfid 14011 . . . 4 (𝜑 → (0...(𝐽 − 1)) ∈ Fin)
28 2re 12338 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
2928a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
30 nnre 12271 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
315, 30syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
3229, 31remulcld 11289 . . . . . . 7 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3314recnd 11287 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
3433abscld 15472 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℝ)
3532, 34remulcld 11289 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
3635adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
37 elfznn0 13657 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3837adantl 481 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3936, 38reexpcld 14200 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4027, 39fsumrecl 15767 . . 3 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4126, 40remulcld 11289 . 2 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) ∈ ℝ)
4234, 6reexpcld 14200 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℝ)
43 2ne0 12368 . . . . 5 2 ≠ 0
4443a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4542, 29, 44redivcld 12093 . . 3 (𝜑 → (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) ∈ ℝ)
46 1red 11260 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
4735, 46resubcld 11689 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ)
48 0red 11262 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
49 0lt1 11783 . . . . . . . 8 0 < 1
5049a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < 1)
51 knoppndvlem14.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (𝑁 · (abs‘𝐶)))
5212, 5, 51knoppndvlem12 36506 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1 ∧ 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
5352simprd 495 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5448, 46, 47, 50, 53lttrd 11420 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5548, 54jca 511 . . . . 5 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
56 ltne 11356 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ≠ 0)
5755, 56syl 17 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ≠ 0)
5846, 47, 57redivcld 12093 . . 3 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
5945, 58remulcld 11289 . 2 (𝜑 → ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ∈ ℝ)
601, 2, 19, 11, 12, 6, 5knoppndvlem11 36505 . 2 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)))
614, 17oveq12d 7449 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
6229recnd 11287 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
6331recnd 11287 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
64 nnge1 12292 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
655, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
6648, 46, 31, 50, 65ltletrd 11419 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 < 𝑁)
6748, 66jca 511 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁))
68 ltne 11356 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁) → 𝑁 ≠ 0)
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ≠ 0)
7062, 63, 44, 69mulne0d 11913 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≠ 0)
717znegcld 12722 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℤ)
7232, 70, 71reexpclzd 14285 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℝ)
7372, 29, 44redivcld 12093 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℝ)
7473recnd 11287 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℂ)
759zcnd 12721 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℂ)
768zcnd 12721 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
7774, 75, 76subdid 11717 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
7877eqcomd 2741 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)))
79 1cnd 11254 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
8076, 79pncan2d 11620 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 + 1) − 𝑀) = 1)
8180oveq2d 7447 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1))
8274mulridd 11276 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8378, 81, 823eqtrd 2779 . . . . . . 7 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8461, 83eqtrd 2775 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8584fveq2d 6911 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)))
8672recnd 11287 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℂ)
8786, 62, 44absdivd 15491 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)))
8862, 63mulcld 11279 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
8988, 70, 713jca 1127 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0 ∧ -𝐽 ∈ ℤ))
90 absexpz 15341 . . . . . . . . 9 (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0 ∧ -𝐽 ∈ ℤ) → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽))
9189, 90syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽))
9262, 63absmuld 15490 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = ((abs‘2) · (abs‘𝑁)))
93 0le2 12366 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ≤ 2
9428, 93pm3.2i 470 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2)
95 absid 15332 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2) → (abs‘2) = 2)
9694, 95ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘2) = 2
9796a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (abs‘2) = 2)
9848, 31, 66ltled 11407 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
9931, 98absidd 15458 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
10097, 99oveq12d 7449 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((abs‘2) · (abs‘𝑁)) = (2 · 𝑁))
10192, 100eqtrd 2775 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = (2 · 𝑁))
102101oveq1d 7446 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
10391, 102eqtrd 2775 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
104103, 97oveq12d 7449 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10587, 104eqtrd 2775 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10685, 105eqtrd 2775 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10735recnd 11287 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℂ)
10852simpld 494 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1)
109107, 108, 6geoser 15900 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = ((1 − (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / (1 − ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))))
110107, 6expcld 14183 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℂ)
111108necomd 2994 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ≠ ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))
11279, 110, 79, 107, 111div2subd 12091 . . . . 5 (𝜑 → ((1 − (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / (1 − ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))) = (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
113109, 112eqtrd 2775 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
114106, 113oveq12d 7449 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
115113, 40eqeltrrd 2840 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
11635, 6reexpcld 14200 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℝ)
117116, 47, 57redivcld 12093 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
118 2rp 13037 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ+
119118a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
120119rpgt0d 13078 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 2)
12129, 31, 120, 66mulgt0d 11414 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < (2 · 𝑁))
12232, 71, 1213jca 1127 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ -𝐽 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
123 expgt0 14133 . . . . . . . 8 (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ -𝐽 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 · 𝑁)) → 0 < ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
124122, 123syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
12548, 72, 124ltled 11407 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
12672, 119, 125divge0d 13115 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
127116, 46resubcld 11689 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ∈ ℝ)
12847, 54elrpd 13072 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ+)
129116lem1d 12199 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ≤ (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽))
130127, 116, 128, 129lediv1dd 13133 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ≤ ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
131115, 117, 73, 126, 130lemul2ad 12206 . . . 4 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ≤ ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
13247recnd 11287 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℂ)
133110, 132, 57divrecd 12044 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) = ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
134133oveq2d 7447 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))))
13558recnd 11287 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℂ)
13674, 110, 135mulassd 11282 . . . . . 6 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))))
137136eqcomd 2741 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
13886, 110, 62, 44div23d 12078 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)))
139138eqcomd 2741 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2))
14088, 70jca 511 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0))
14134recnd 11287 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℂ)
14212, 5, 51knoppndvlem13 36507 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶 ≠ 0)
14333, 142absne0d 15483 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ≠ 0)
144141, 143jca 511 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0))
145140, 144, 73jca 1127 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0) ∧ 𝐽 ∈ ℤ))
146 mulexpz 14140 . . . . . . . . . . 11 ((((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0) ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
147145, 146syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) = (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
148147oveq2d 7447 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
14988, 6expcld 14183 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝐽) ∈ ℂ)
15042recnd 11287 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℂ)
15186, 149, 150mulassd 11282 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
152151eqcomd 2741 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
153140, 71, 7jca32 515 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ (-𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ)))
154 expaddz 14144 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ (-𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ)) → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)))
155153, 154syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)))
156155eqcomd 2741 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)))
15771zcnd 12721 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℂ)
1586nn0cnd 12587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐽 ∈ ℂ)
159157, 158addcomd 11461 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = (𝐽 + -𝐽))
160158negidd 11608 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐽 + -𝐽) = 0)
161159, 160eqtrd 2775 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = 0)
162161oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑0))
16388exp0d 14177 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑0) = 1)
164156, 162, 1633eqtrd 2779 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = 1)
165164oveq1d 7446 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
166150mullidd 11277 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
167165, 166eqtrd 2775 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
168148, 152, 1673eqtrd 2779 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
169168oveq1d 7446 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
170139, 169eqtrd 2775 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
171170oveq1d 7446 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
172134, 137, 1713eqtrd 2779 . . . 4 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) = ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
173131, 172breqtrd 5174 . . 3 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
174114, 173eqbrtrd 5170 . 2 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
17523, 41, 59, 60, 174letrd 11416 1 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ≤ ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  wne 2938   class class class wbr 5148  cmpt 5231  cfv 6563  (class class class)co 7431  cc 11151  cr 11152  0cc0 11153  1c1 11154   + caddc 11156   · cmul 11158   < clt 11293  cle 11294  cmin 11490  -cneg 11491   / cdiv 11918  cn 12264  2c2 12319  0cn0 12524  cz 12611  +crp 13032  (,)cioo 13384  ...cfz 13544  cfl 13827  cexp 14099  abscabs 15270  Σcsu 15719
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-inf2 9679  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230  ax-pre-sup 11231
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-se 5642  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-isom 6572  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-sup 9480  df-inf 9481  df-oi 9548  df-card 9977  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11919  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12877  df-rp 13033  df-ioo 13388  df-ico 13390  df-fz 13545  df-fzo 13692  df-fl 13829  df-seq 14040  df-exp 14100  df-hash 14367  df-cj 15135  df-re 15136  df-im 15137  df-sqrt 15271  df-abs 15272  df-clim 15521  df-sum 15720
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  36509
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