Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcmineqlem13 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcmineqlem13 40894
Description: Induction proof for lcm integral. (Contributed by metakunt, 12-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
lcmineqlem13.1 ๐น = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ
lcmineqlem13.2 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem13.3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem13.4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘)
Assertion
Ref Expression
lcmineqlem13 (๐œ‘ โ†’ ๐น = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘€   ๐‘ฅ,๐‘   ๐œ‘,๐‘ฅ
Allowed substitution hint:   ๐น(๐‘ฅ)

Proof of Theorem lcmineqlem13
Dummy variables ๐‘– ๐‘š are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lcmineqlem13.1 . 2 ๐น = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ
2 lcmineqlem13.2 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
32nnzd 12581 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
4 nnge1 12236 . . . . 5 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โ‰ค ๐‘€)
52, 4syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰ค ๐‘€)
6 lcmineqlem13.4 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘)
73, 5, 63jca 1128 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘€ โˆง ๐‘€ โ‰ค ๐‘))
8 oveq1 7412 . . . . . . . . 9 (๐‘– = 1 โ†’ (๐‘– โˆ’ 1) = (1 โˆ’ 1))
98oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = 1 โ†’ (๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) = (๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)))
10 oveq2 7413 . . . . . . . . 9 (๐‘– = 1 โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘–) = (๐‘ โˆ’ 1))
1110oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = 1 โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)))
129, 11oveq12d 7423 . . . . . . 7 (๐‘– = 1 โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
1312adantr 481 . . . . . 6 ((๐‘– = 1 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ (0[,]1)) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
1413itgeq2dv 25290 . . . . 5 (๐‘– = 1 โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))) d๐‘ฅ)
15 id 22 . . . . . . 7 (๐‘– = 1 โ†’ ๐‘– = 1)
16 oveq2 7413 . . . . . . 7 (๐‘– = 1 โ†’ (๐‘C๐‘–) = (๐‘C1))
1715, 16oveq12d 7423 . . . . . 6 (๐‘– = 1 โ†’ (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–)) = (1 ยท (๐‘C1)))
1817oveq2d 7421 . . . . 5 (๐‘– = 1 โ†’ (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) = (1 / (1 ยท (๐‘C1))))
1914, 18eqeq12d 2748 . . . 4 (๐‘– = 1 โ†’ (โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) โ†” โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))) d๐‘ฅ = (1 / (1 ยท (๐‘C1)))))
20 oveq1 7412 . . . . . . . . 9 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (๐‘– โˆ’ 1) = (๐‘š โˆ’ 1))
2120oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) = (๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)))
22 oveq2 7413 . . . . . . . . 9 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘–) = (๐‘ โˆ’ ๐‘š))
2322oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = ๐‘š โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š)))
2421, 23oveq12d 7423 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘š โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))))
2524adantr 481 . . . . . 6 ((๐‘– = ๐‘š โˆง ๐‘ฅ โˆˆ (0[,]1)) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))))
2625itgeq2dv 25290 . . . . 5 (๐‘– = ๐‘š โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ)
27 id 22 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘š โ†’ ๐‘– = ๐‘š)
28 oveq2 7413 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (๐‘C๐‘–) = (๐‘C๐‘š))
2927, 28oveq12d 7423 . . . . . 6 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–)) = (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))
3029oveq2d 7421 . . . . 5 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š))))
3126, 30eqeq12d 2748 . . . 4 (๐‘– = ๐‘š โ†’ (โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) โ†” โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
32 oveq1 7412 . . . . . . . . 9 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (๐‘– โˆ’ 1) = ((๐‘š + 1) โˆ’ 1))
3332oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) = (๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)))
34 oveq2 7413 . . . . . . . . 9 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘–) = (๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))
3534oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1))))
3633, 35oveq12d 7423 . . . . . . 7 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))))
3736adantr 481 . . . . . 6 ((๐‘– = (๐‘š + 1) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ (0[,]1)) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))))
3837itgeq2dv 25290 . . . . 5 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ)
39 id 22 . . . . . . 7 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ ๐‘– = (๐‘š + 1))
40 oveq2 7413 . . . . . . 7 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (๐‘C๐‘–) = (๐‘C(๐‘š + 1)))
4139, 40oveq12d 7423 . . . . . 6 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–)) = ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1))))
4241oveq2d 7421 . . . . 5 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) = (1 / ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1)))))
4338, 42eqeq12d 2748 . . . 4 (๐‘– = (๐‘š + 1) โ†’ (โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) โ†” โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ = (1 / ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1))))))
44 oveq1 7412 . . . . . . . . 9 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (๐‘– โˆ’ 1) = (๐‘€ โˆ’ 1))
4544oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) = (๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)))
46 oveq2 7413 . . . . . . . . 9 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘–) = (๐‘ โˆ’ ๐‘€))
4746oveq2d 7421 . . . . . . . 8 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–)) = ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€)))
4845, 47oveq12d 7423 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))))
4948adantr 481 . . . . . 6 ((๐‘– = ๐‘€ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ (0[,]1)) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) = ((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))))
5049itgeq2dv 25290 . . . . 5 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ)
51 id 22 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ ๐‘– = ๐‘€)
52 oveq2 7413 . . . . . . 7 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (๐‘C๐‘–) = (๐‘C๐‘€))
5351, 52oveq12d 7423 . . . . . 6 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–)) = (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)))
5453oveq2d 7421 . . . . 5 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
5550, 54eqeq12d 2748 . . . 4 (๐‘– = ๐‘€ โ†’ (โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘– โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘–))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘– ยท (๐‘C๐‘–))) โ†” โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)))))
56 lcmineqlem13.3 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
5756lcmineqlem12 40893 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(1 โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))) d๐‘ฅ = (1 / (1 ยท (๐‘C1))))
58 elnnz1 12584 . . . . . . . . . . 11 (๐‘š โˆˆ โ„• โ†” (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š))
5958biimpri 227 . . . . . . . . . 10 ((๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„•)
60593adant3 1132 . . . . . . . . 9 ((๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„•)
6160adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘)) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„•)
6256adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
63 simpr3 1196 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘)) โ†’ ๐‘š < ๐‘)
6461, 62, 63lcmineqlem10 40891 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘)) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ))
65643adant3 1132 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โˆง โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ))
66 oveq2 7413 . . . . . . 7 (โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š))) โ†’ ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ) = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
67663ad2ant3 1135 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โˆง โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))) โ†’ ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ) = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
6865, 67eqtrd 2772 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โˆง โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
6961, 62, 63lcmineqlem11 40892 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘)) โ†’ (1 / ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1)))) = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
70693adant3 1132 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โˆง โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))) โ†’ (1 / ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1)))) = ((๐‘š / (๐‘ โˆ’ ๐‘š)) ยท (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))))
7168, 70eqtr4d 2775 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘š โˆง ๐‘š < ๐‘) โˆง โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘š โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘š))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘š ยท (๐‘C๐‘š)))) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘((๐‘š + 1) โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ (๐‘š + 1)))) d๐‘ฅ = (1 / ((๐‘š + 1) ยท (๐‘C(๐‘š + 1)))))
72 1zzd 12589 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
7356nnzd 12581 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
7456nnge1d 12256 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰ค ๐‘)
7519, 31, 43, 55, 57, 71, 72, 73, 74fzindd 12660 . . 3 ((๐œ‘ โˆง (๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐‘€ โˆง ๐‘€ โ‰ค ๐‘)) โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
767, 75mpdan 685 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
771, 76eqtrid 2784 1 (๐œ‘ โ†’ ๐น = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   class class class wbr 5147  (class class class)co 7405  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  โ„คcz 12554  [,]cicc 13323  โ†‘cexp 14023  Ccbc 14258  โˆซcitg 25126
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-inf2 9632  ax-cc 10426  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  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
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-symdif 4241  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  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-se 5631  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-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  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-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-cmp 22882  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-ovol 24972  df-vol 24973  df-mbf 25127  df-itg1 25128  df-itg2 25129  df-ibl 25130  df-itg 25131  df-0p 25178  df-limc 25374  df-dv 25375
This theorem is referenced by:  lcmineqlem15  40896  lcmineqlem16  40897
  Copyright terms: Public domain W3C validator