Users' Mathboxes Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppndvlem9 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppndvlem9 34983
Description: Lemma for knoppndv 34997. (Contributed by Asger C. Ipsen, 15-Jun-2021.) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppndvlem9.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppndvlem9.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppndvlem9.a 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
knoppndvlem9.c (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
knoppndvlem9.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
knoppndvlem9.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
knoppndvlem9.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
knoppndvlem9.1 (𝜑 → ¬ 2 ∥ 𝑀)
Assertion
Ref Expression
knoppndvlem9 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) / 2))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛,𝑦   𝐶,𝑛,𝑦   𝑛,𝐽   𝑛,𝑁,𝑦   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑛,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐴(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑇(𝑥)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑛)   𝐽(𝑥,𝑦)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑁(𝑥)

Proof of Theorem knoppndvlem9
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 knoppndvlem9.t . . 3 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
2 knoppndvlem9.f . . 3 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
3 knoppndvlem9.a . . 3 𝐴 = ((((2 · 𝑁)↑-𝐽) / 2) · 𝑀)
4 knoppndvlem9.j . . 3 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
5 knoppndvlem9.m . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
6 knoppndvlem9.n . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
71, 2, 3, 4, 5, 6knoppndvlem7 34981 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(𝑀 / 2))))
8 knoppndvlem9.1 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 2 ∥ 𝑀)
9 odd2np1 16223 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ 𝑀 ↔ ∃𝑚 ∈ ℤ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀))
105, 9syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 2 ∥ 𝑀 ↔ ∃𝑚 ∈ ℤ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀))
118, 10mpbid 231 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑚 ∈ ℤ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)
12 eqcom 2743 . . . . . . . . . . 11 (((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀𝑀 = ((2 · 𝑚) + 1))
1312biimpi 215 . . . . . . . . . 10 (((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀𝑀 = ((2 · 𝑚) + 1))
1413oveq1d 7372 . . . . . . . . 9 (((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀 → (𝑀 / 2) = (((2 · 𝑚) + 1) / 2))
1514adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀) → (𝑀 / 2) = (((2 · 𝑚) + 1) / 2))
1615adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (𝑀 / 2) = (((2 · 𝑚) + 1) / 2))
17 2cnd 12231 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → 2 ∈ ℂ)
18 zcn 12504 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ ℤ → 𝑚 ∈ ℂ)
1918adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → 𝑚 ∈ ℂ)
2017, 19mulcld 11175 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → (2 · 𝑚) ∈ ℂ)
21 1cnd 11150 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → 1 ∈ ℂ)
22 2ne0 12257 . . . . . . . . . . 11 2 ≠ 0
2322a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → 2 ≠ 0)
2420, 21, 17, 23divdird 11969 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑚) + 1) / 2) = (((2 · 𝑚) / 2) + (1 / 2)))
2519, 17, 23divcan3d 11936 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑚) / 2) = 𝑚)
2625oveq1d 7372 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑚) / 2) + (1 / 2)) = (𝑚 + (1 / 2)))
2724, 26eqtrd 2776 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑚) + 1) / 2) = (𝑚 + (1 / 2)))
2827adantrr 715 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (((2 · 𝑚) + 1) / 2) = (𝑚 + (1 / 2)))
2916, 28eqtrd 2776 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (𝑀 / 2) = (𝑚 + (1 / 2)))
3029fveq2d 6846 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (𝑇‘(𝑀 / 2)) = (𝑇‘(𝑚 + (1 / 2))))
31 id 22 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℤ → 𝑚 ∈ ℤ)
321, 31dnizphlfeqhlf 34939 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℤ → (𝑇‘(𝑚 + (1 / 2))) = (1 / 2))
3332adantl 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ ℤ) → (𝑇‘(𝑚 + (1 / 2))) = (1 / 2))
3433adantrr 715 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (𝑇‘(𝑚 + (1 / 2))) = (1 / 2))
3530, 34eqtrd 2776 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑚) + 1) = 𝑀)) → (𝑇‘(𝑀 / 2)) = (1 / 2))
3611, 35rexlimddv 3158 . . 3 (𝜑 → (𝑇‘(𝑀 / 2)) = (1 / 2))
3736oveq2d 7373 . 2 (𝜑 → ((𝐶𝐽) · (𝑇‘(𝑀 / 2))) = ((𝐶𝐽) · (1 / 2)))
38 knoppndvlem9.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
3938knoppndvlem3 34977 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
4039simpld 495 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
4140recnd 11183 . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
4241, 4expcld 14051 . . . 4 (𝜑 → (𝐶𝐽) ∈ ℂ)
43 1cnd 11150 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
44 2cnd 12231 . . . 4 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
4522a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4642, 43, 44, 45div12d 11967 . . 3 (𝜑 → ((𝐶𝐽) · (1 / 2)) = (1 · ((𝐶𝐽) / 2)))
4742, 44, 45divcld 11931 . . . 4 (𝜑 → ((𝐶𝐽) / 2) ∈ ℂ)
4847mulid2d 11173 . . 3 (𝜑 → (1 · ((𝐶𝐽) / 2)) = ((𝐶𝐽) / 2))
4946, 48eqtrd 2776 . 2 (𝜑 → ((𝐶𝐽) · (1 / 2)) = ((𝐶𝐽) / 2))
507, 37, 493eqtrd 2780 1 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝐽) = ((𝐶𝐽) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2943  wrex 3073   class class class wbr 5105  cmpt 5188  cfv 6496  (class class class)co 7357  cc 11049  cr 11050  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056   < clt 11189  cmin 11385  -cneg 11386   / cdiv 11812  cn 12153  2c2 12208  0cn0 12413  cz 12499  (,)cioo 13264  cfl 13695  cexp 13967  abscabs 15119  cdvds 16136
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9378  df-inf 9379  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-ioo 13268  df-fl 13697  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-dvds 16137
This theorem is referenced by:  knoppndvlem10  34984
  Copyright terms: Public domain W3C validator