Users' Mathboxes Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppndvlem14 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppndvlem14 32853
Description: Lemma for knoppndv 32862. (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 11682 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
8 knoppndvlem14.m . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
98peano2zd 11687 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
105, 7, 9knoppndvlem1 32840 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) ∈ ℝ)
114, 10eqeltrd 2850 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
12 knoppndvlem14.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
1312knoppndvlem3 32842 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
1413simpld 476 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
151, 2, 11, 14, 5knoppndvlem5 32844 . . . . 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 32840 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀) ∈ ℝ)
1917, 18eqeltrd 2850 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
201, 2, 19, 14, 5knoppndvlem5 32844 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖) ∈ ℝ)
2115, 20resubcld 10660 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℝ)
2221recnd 10270 . . 3 (𝜑 → (Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖)) ∈ ℂ)
2322abscld 14383 . 2 (𝜑 → (abs‘(Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐵)‘𝑖) − Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))((𝐹𝐴)‘𝑖))) ∈ ℝ)
2411, 19resubcld 10660 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
2524recnd 10270 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐴) ∈ ℂ)
2625abscld 14383 . . 3 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
27 fzfid 12980 . . . 4 (𝜑 → (0...(𝐽 − 1)) ∈ Fin)
28 2re 11292 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
2928a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
30 nnre 11229 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
315, 30syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
3229, 31remulcld 10272 . . . . . . 7 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3314recnd 10270 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
3433abscld 14383 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℝ)
3532, 34remulcld 10272 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
3635adantr 466 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℝ)
37 elfznn0 12640 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3837adantl 467 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → 𝑖 ∈ ℕ0)
3936, 38reexpcld 13232 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))) → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4027, 39fsumrecl 14673 . . 3 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) ∈ ℝ)
4126, 40remulcld 10272 . 2 (𝜑 → ((abs‘(𝐵𝐴)) · Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖)) ∈ ℝ)
4234, 6reexpcld 13232 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℝ)
43 2ne0 11315 . . . . 5 2 ≠ 0
4443a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4542, 29, 44redivcld 11055 . . 3 (𝜑 → (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) ∈ ℝ)
46 1red 10257 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
4735, 46resubcld 10660 . . . 4 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ)
48 0red 10243 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
49 0lt1 10752 . . . . . . . 8 0 < 1
5049a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < 1)
51 knoppndvlem14.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (𝑁 · (abs‘𝐶)))
5212, 5, 51knoppndvlem12 32851 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1 ∧ 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
5352simprd 477 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5448, 46, 47, 50, 53lttrd 10400 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))
5548, 54jca 495 . . . . 5 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
56 ltne 10336 . . . . 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 11055 . . 3 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
5945, 58remulcld 10272 . 2 (𝜑 → ((((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))) ∈ ℝ)
601, 2, 19, 11, 12, 6, 5knoppndvlem11 32850 . 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 6811 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
6229recnd 10270 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
6331recnd 10270 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
64 nnge1 11248 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
655, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
6648, 46, 31, 50, 65ltletrd 10399 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 < 𝑁)
6748, 66jca 495 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁))
68 ltne 10336 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁) → 𝑁 ≠ 0)
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ≠ 0)
7062, 63, 44, 69mulne0d 10881 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≠ 0)
717znegcld 11686 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℤ)
7232, 70, 71reexpclzd 13241 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℝ)
7372, 29, 44redivcld 11055 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℝ)
7473recnd 10270 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) ∈ ℂ)
759zcnd 11685 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℂ)
768zcnd 11685 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
7774, 75, 76subdid 10688 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)))
7877eqcomd 2777 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)))
79 1cnd 10258 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
8076, 79pncan2d 10596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 + 1) − 𝑀) = 1)
8180oveq2d 6809 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · ((𝑀 + 1) − 𝑀)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1))
8274mulid1d 10259 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 1) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8378, 81, 823eqtrd 2809 . . . . . . 7 (𝜑 → (((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (𝑀 + 1)) − ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8461, 83eqtrd 2805 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵𝐴) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
8584fveq2d 6336 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)))
8672recnd 10270 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑-𝐽) ∈ ℂ)
8786, 62, 44absdivd 14402 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)))
8862, 63mulcld 10262 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
8988, 70, 713jca 1122 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0 ∧ -𝐽 ∈ ℤ))
90 absexpz 14253 . . . . . . . . 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 14401 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = ((abs‘2) · (abs‘𝑁)))
93 0le2 11313 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ≤ 2
9428, 93pm3.2i 447 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2)
95 absid 14244 . . . . . . . . . . . . 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 10387 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
9931, 98absidd 14369 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
10097, 99oveq12d 6811 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((abs‘2) · (abs‘𝑁)) = (2 · 𝑁))
10192, 100eqtrd 2805 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (abs‘(2 · 𝑁)) = (2 · 𝑁))
102101oveq1d 6808 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((abs‘(2 · 𝑁))↑-𝐽) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
10391, 102eqtrd 2805 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
104103, 97oveq12d 6811 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((2 · 𝑁)↑-𝐽)) / (abs‘2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10587, 104eqtrd 2805 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10685, 105eqtrd 2805 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐴)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
10735recnd 10270 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ∈ ℂ)
10852simpld 476 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) ≠ 1)
109107, 108, 6geoser 14806 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = ((1 − (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / (1 − ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))))
110107, 6expcld 13215 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℂ)
111108necomd 2998 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ≠ ((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)))
11279, 110, 79, 107, 111div2subd 11053 . . . . 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 2805 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑖 ∈ (0...(𝐽 − 1))(((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝑖) = (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)))
114106, 113oveq12d 6811 . . 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 2851 . . . . 5 (𝜑 → (((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
11635, 6reexpcld 13232 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) ∈ ℝ)
117116, 47, 57redivcld 11055 . . . . 5 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℝ)
118 2rp 12040 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ+
119118a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
120119rpgt0d 12078 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 2)
12129, 31, 120, 66mulgt0d 10394 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < (2 · 𝑁))
12232, 71, 1213jca 1122 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ -𝐽 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
123 expgt0 13100 . . . . . . . 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 10387 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ ((2 · 𝑁)↑-𝐽))
12672, 119, 125divge0d 12115 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2))
127116, 46resubcld 10660 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ∈ ℝ)
12847, 54elrpd 12072 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℝ+)
129116lem1d 11159 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) − 1) ≤ (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽))
130127, 116, 128, 129lediv1dd 12133 . . . . 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 11166 . . . 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 10270 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1) ∈ ℂ)
133110, 132, 57divrecd 11006 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) = ((((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽) · (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1))))
134133oveq2d 6809 . . . . 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 10270 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 / (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶)) − 1)) ∈ ℂ)
13674, 110, 135mulassd 10265 . . . . . 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 2777 . . . . 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 11040 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)))
139138eqcomd 2777 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2))
14088, 70jca 495 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0))
14134recnd 10270 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ∈ ℂ)
14212, 5, 51knoppndvlem13 32852 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶 ≠ 0)
14333, 142absne0d 14394 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (abs‘𝐶) ≠ 0)
144141, 143jca 495 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0))
145140, 144, 73jca 1122 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ ((abs‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (abs‘𝐶) ≠ 0) ∧ 𝐽 ∈ ℤ))
146 mulexpz 13107 . . . . . . . . . . 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 6809 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
14988, 6expcld 13215 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝐽) ∈ ℂ)
15042recnd 10270 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((abs‘𝐶)↑𝐽) ∈ ℂ)
15186, 149, 150mulassd 10265 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))))
152151eqcomd 2777 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁)↑𝐽) · ((abs‘𝐶)↑𝐽))) = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
153140, 71, 7jca32 499 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ (2 · 𝑁) ≠ 0) ∧ (-𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ)))
154 expaddz 13111 . . . . . . . . . . . . . 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 2777 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)))
15771zcnd 11685 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → -𝐽 ∈ ℂ)
1586nn0cnd 11555 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐽 ∈ ℂ)
159157, 158addcomd 10440 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = (𝐽 + -𝐽))
160158negidd 10584 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐽 + -𝐽) = 0)
161159, 160eqtrd 2805 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (-𝐽 + 𝐽) = 0)
162161oveq2d 6809 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(-𝐽 + 𝐽)) = ((2 · 𝑁)↑0))
16388exp0d 13209 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑0) = 1)
164156, 162, 1633eqtrd 2809 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) = 1)
165164oveq1d 6808 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)))
166150mulid2d 10260 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
167165, 166eqtrd 2805 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · ((2 · 𝑁)↑𝐽)) · ((abs‘𝐶)↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
168148, 152, 1673eqtrd 2809 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = ((abs‘𝐶)↑𝐽))
169168oveq1d 6808 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) / 2) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
170139, 169eqtrd 2805 . . . . . 6 (𝜑 → ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · (((2 · 𝑁) · (abs‘𝐶))↑𝐽)) = (((abs‘𝐶)↑𝐽) / 2))
171170oveq1d 6808 . . . . 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 2809 . . . 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 4812 . . 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 4808 . 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 10396 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 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943   class class class wbr 4786  cmpt 4863  cfv 6031  (class class class)co 6793  cc 10136  cr 10137  0cc0 10138  1c1 10139   + caddc 10141   · cmul 10143   < clt 10276  cle 10277  cmin 10468  -cneg 10469   / cdiv 10886  cn 11222  2c2 11272  0cn0 11494  cz 11579  +crp 12035  (,)cioo 12380  ...cfz 12533  cfl 12799  cexp 13067  abscabs 14182  Σcsu 14624
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215  ax-pre-sup 10216
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-sup 8504  df-inf 8505  df-oi 8571  df-card 8965  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-n0 11495  df-z 11580  df-uz 11889  df-rp 12036  df-ioo 12384  df-ico 12386  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-clim 14427  df-sum 14625
This theorem is referenced by:  knoppndvlem15  32854
  Copyright terms: Public domain W3C validator