MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  leibpi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem leibpi 26437
Description: The Leibniz formula for Ο€. This proof depends on three main facts: (1) the series 𝐹 is convergent, because it is an alternating series (iseralt 15628). (2) Using leibpilem2 26436 to rewrite the series as a power series, it is the π‘₯ = 1 special case of the Taylor series for arctan (atantayl2 26433). (3) Although we cannot directly plug π‘₯ = 1 into atantayl2 26433, Abel's theorem (abelth2 25946) says that the limit along any sequence converging to 1, such as 1 βˆ’ 1 / 𝑛, of the power series converges to the power series extended to 1, and then since arctan is continuous at 1 (atancn 26431) we get the desired result. This is Metamath 100 proof #26. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
leibpi.1 𝐹 = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))
Assertion
Ref Expression
leibpi seq0( + , 𝐹) ⇝ (Ο€ / 4)

Proof of Theorem leibpi
Dummy variables 𝑗 π‘˜ π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0uz 12861 . . . . 5 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
2 0zd 12567 . . . . 5 (⊀ β†’ 0 ∈ β„€)
3 eqidd 2734 . . . . 5 ((⊀ ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
4 0cnd 11204 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ 0 ∈ β„‚)
5 ioran 983 . . . . . . . . . 10 (Β¬ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜) ↔ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜))
6 neg1rr 12324 . . . . . . . . . . . . 13 -1 ∈ ℝ
7 leibpilem1 26435 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (π‘˜ ∈ β„• ∧ ((π‘˜ βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0))
87simprd 497 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((π‘˜ βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0)
9 reexpcl 14041 . . . . . . . . . . . . 13 ((-1 ∈ ℝ ∧ ((π‘˜ βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0) β†’ (-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) ∈ ℝ)
106, 8, 9sylancr 588 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) ∈ ℝ)
117simpld 496 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„•)
1210, 11nndivred 12263 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) ∈ ℝ)
1312recnd 11239 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) ∈ β„‚)
145, 13sylan2b 595 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ Β¬ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) ∈ β„‚)
154, 14ifclda 4563 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) ∈ β„‚)
1615adantl 483 . . . . . . 7 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) ∈ β„‚)
1716fmpttd 7112 . . . . . 6 (⊀ β†’ (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜))):β„•0βŸΆβ„‚)
1817ffvelcdmda 7084 . . . . 5 ((⊀ ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) ∈ β„‚)
19 2nn0 12486 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ β„•0
2019a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (⊀ β†’ 2 ∈ β„•0)
21 nn0mulcl 12505 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ β„•0 ∧ 𝑛 ∈ β„•0) β†’ (2 Β· 𝑛) ∈ β„•0)
2220, 21sylan 581 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•0) β†’ (2 Β· 𝑛) ∈ β„•0)
23 nn0p1nn 12508 . . . . . . . . . . . 12 ((2 Β· 𝑛) ∈ β„•0 β†’ ((2 Β· 𝑛) + 1) ∈ β„•)
2422, 23syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· 𝑛) + 1) ∈ β„•)
2524nnrecred 12260 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•0) β†’ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)) ∈ ℝ)
2625fmpttd 7112 . . . . . . . . 9 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1))):β„•0βŸΆβ„)
27 nn0mulcl 12505 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· π‘˜) ∈ β„•0)
2820, 27sylan 581 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· π‘˜) ∈ β„•0)
2928nn0red 12530 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· π‘˜) ∈ ℝ)
30 peano2nn0 12509 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ (π‘˜ + 1) ∈ β„•0)
3130adantl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘˜ + 1) ∈ β„•0)
32 nn0mulcl 12505 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 ∈ β„•0 ∧ (π‘˜ + 1) ∈ β„•0) β†’ (2 Β· (π‘˜ + 1)) ∈ β„•0)
3319, 31, 32sylancr 588 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· (π‘˜ + 1)) ∈ β„•0)
3433nn0red 12530 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· (π‘˜ + 1)) ∈ ℝ)
35 1red 11212 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 1 ∈ ℝ)
36 nn0re 12478 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
3736adantl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
3837lep1d 12142 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ π‘˜ ≀ (π‘˜ + 1))
39 peano2re 11384 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ ℝ β†’ (π‘˜ + 1) ∈ ℝ)
4037, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘˜ + 1) ∈ ℝ)
41 2re 12283 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ ℝ
4241a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 2 ∈ ℝ)
43 2pos 12312 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 2
4443a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 0 < 2)
45 lemul2 12064 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ ℝ ∧ (π‘˜ + 1) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ (π‘˜ ≀ (π‘˜ + 1) ↔ (2 Β· π‘˜) ≀ (2 Β· (π‘˜ + 1))))
4637, 40, 42, 44, 45syl112anc 1375 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘˜ ≀ (π‘˜ + 1) ↔ (2 Β· π‘˜) ≀ (2 Β· (π‘˜ + 1))))
4738, 46mpbid 231 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (2 Β· π‘˜) ≀ (2 Β· (π‘˜ + 1)))
4829, 34, 35, 47leadd1dd 11825 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ≀ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1))
49 nn0p1nn 12508 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 Β· π‘˜) ∈ β„•0 β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ β„•)
5028, 49syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ β„•)
5150nnred 12224 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ)
5250nngt0d 12258 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 0 < ((2 Β· π‘˜) + 1))
53 nn0p1nn 12508 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 Β· (π‘˜ + 1)) ∈ β„•0 β†’ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ∈ β„•)
5433, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ∈ β„•)
5554nnred 12224 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ∈ ℝ)
5654nngt0d 12258 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ 0 < ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1))
57 lerec 12094 . . . . . . . . . . . 12 (((((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < ((2 Β· π‘˜) + 1)) ∧ (((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1))) β†’ (((2 Β· π‘˜) + 1) ≀ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ↔ (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)) ≀ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1))))
5851, 52, 55, 56, 57syl22anc 838 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((2 Β· π‘˜) + 1) ≀ ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1) ↔ (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)) ≀ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1))))
5948, 58mpbid 231 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)) ≀ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
60 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (2 Β· 𝑛) = (2 Β· (π‘˜ + 1)))
6160oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ ((2 Β· 𝑛) + 1) = ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1))
6261oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (π‘˜ + 1) β†’ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)) = (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)))
63 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1))) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))
64 ovex 7439 . . . . . . . . . . . 12 (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)) ∈ V
6562, 63, 64fvmpt 6996 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ + 1) ∈ β„•0 β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜(π‘˜ + 1)) = (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)))
6631, 65syl 17 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜(π‘˜ + 1)) = (1 / ((2 Β· (π‘˜ + 1)) + 1)))
67 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = π‘˜ β†’ (2 Β· 𝑛) = (2 Β· π‘˜))
6867oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((2 Β· 𝑛) + 1) = ((2 Β· π‘˜) + 1))
6968oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)) = (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
70 ovex 7439 . . . . . . . . . . . 12 (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ∈ V
7169, 63, 70fvmpt 6996 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
7271adantl 483 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
7359, 66, 723brtr4d 5180 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜(π‘˜ + 1)) ≀ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜))
74 nnuz 12862 . . . . . . . . . 10 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
75 1zzd 12590 . . . . . . . . . 10 (⊀ β†’ 1 ∈ β„€)
76 ax-1cn 11165 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ β„‚
77 divcnv 15796 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ β„‚ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛)) ⇝ 0)
7876, 77mp1i 13 . . . . . . . . . 10 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛)) ⇝ 0)
79 nn0ex 12475 . . . . . . . . . . . 12 β„•0 ∈ V
8079mptex 7222 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1))) ∈ V
8180a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1))) ∈ V)
82 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 / 𝑛) = (1 / π‘˜))
83 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛)) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))
84 ovex 7439 . . . . . . . . . . . . 13 (1 / π‘˜) ∈ V
8582, 83, 84fvmpt 6996 . . . . . . . . . . . 12 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜) = (1 / π‘˜))
8685adantl 483 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜) = (1 / π‘˜))
87 nnrecre 12251 . . . . . . . . . . . 12 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (1 / π‘˜) ∈ ℝ)
8887adantl 483 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (1 / π‘˜) ∈ ℝ)
8986, 88eqeltrd 2834 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
90 nnnn0 12476 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
9190adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
9291, 71syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
9390, 50sylan2 594 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ β„•)
9493nnrecred 12260 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ∈ ℝ)
9592, 94eqeltrd 2834 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
96 nnre 12216 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
9796adantl 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
9819, 91, 27sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (2 Β· π‘˜) ∈ β„•0)
9998nn0red 12530 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (2 Β· π‘˜) ∈ ℝ)
100 peano2re 11384 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 Β· π‘˜) ∈ ℝ β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ)
10199, 100syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ)
102 nn0addge1 12515 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘˜ ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ π‘˜ ≀ (π‘˜ + π‘˜))
10397, 91, 102syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ≀ (π‘˜ + π‘˜))
10497recnd 11239 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
1051042timesd 12452 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (2 Β· π‘˜) = (π‘˜ + π‘˜))
106103, 105breqtrrd 5176 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ≀ (2 Β· π‘˜))
10799lep1d 12142 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (2 Β· π‘˜) ≀ ((2 Β· π‘˜) + 1))
10897, 99, 101, 106, 107letrd 11368 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ≀ ((2 Β· π‘˜) + 1))
109 nngt0 12240 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ ∈ β„• β†’ 0 < π‘˜)
110109adantl 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 0 < π‘˜)
11193nnred 12224 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ)
11293nngt0d 12258 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 0 < ((2 Β· π‘˜) + 1))
113 lerec 12094 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘˜ ∈ ℝ ∧ 0 < π‘˜) ∧ (((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < ((2 Β· π‘˜) + 1))) β†’ (π‘˜ ≀ ((2 Β· π‘˜) + 1) ↔ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ≀ (1 / π‘˜)))
11497, 110, 111, 112, 113syl22anc 838 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π‘˜ ≀ ((2 Β· π‘˜) + 1) ↔ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ≀ (1 / π‘˜)))
115108, 114mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ≀ (1 / π‘˜))
116115, 92, 863brtr4d 5180 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) ≀ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜))
11793nnrpd 13011 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ ℝ+)
118117rpreccld 13023 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ∈ ℝ+)
119118rpge0d 13017 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
120119, 92breqtrrd 5176 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 0 ≀ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜))
12174, 75, 78, 81, 89, 95, 116, 120climsqz2 15583 . . . . . . . . 9 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1))) ⇝ 0)
122 neg1cn 12323 . . . . . . . . . . . . 13 -1 ∈ β„‚
123122a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (⊀ β†’ -1 ∈ β„‚)
124 expcl 14042 . . . . . . . . . . . 12 ((-1 ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (-1β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
125123, 124sylan 581 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (-1β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
12650nncnd 12225 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) ∈ β„‚)
12750nnne0d 12259 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((2 Β· π‘˜) + 1) β‰  0)
128125, 126, 127divrecd 11990 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((-1β†‘π‘˜) / ((2 Β· π‘˜) + 1)) = ((-1β†‘π‘˜) Β· (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1))))
129 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = π‘˜ β†’ (-1↑𝑛) = (-1β†‘π‘˜))
130129, 68oveq12d 7424 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)) = ((-1β†‘π‘˜) / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
131 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))
132 ovex 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((-1β†‘π‘˜) / ((2 Β· π‘˜) + 1)) ∈ V
133130, 131, 132fvmpt 6996 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = ((-1β†‘π‘˜) / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
134133adantl 483 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = ((-1β†‘π‘˜) / ((2 Β· π‘˜) + 1)))
13572oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((-1β†‘π‘˜) Β· ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜)) = ((-1β†‘π‘˜) Β· (1 / ((2 Β· π‘˜) + 1))))
136128, 134, 1353eqtr4d 2783 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜) = ((-1β†‘π‘˜) Β· ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ (1 / ((2 Β· 𝑛) + 1)))β€˜π‘˜)))
1371, 2, 26, 73, 121, 136iseralt 15628 . . . . . . . 8 (⊀ β†’ seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))) ∈ dom ⇝ )
138 climdm 15495 . . . . . . . 8 (seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))) ∈ dom ⇝ ↔ seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))))
139137, 138sylib 217 . . . . . . 7 (⊀ β†’ seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))))
140 eqid 2733 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜))) = (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))
141 fvex 6902 . . . . . . . 8 ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))) ∈ V
142131, 140, 141leibpilem2 26436 . . . . . . 7 (seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))) ↔ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))))
143139, 142sylib 217 . . . . . 6 (⊀ β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))))
144 seqex 13965 . . . . . . 7 seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ∈ V
145144, 141breldm 5907 . . . . . 6 (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ ( ⇝ β€˜seq0( + , (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1))))) β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ∈ dom ⇝ )
146143, 145syl 17 . . . . 5 (⊀ β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ∈ dom ⇝ )
1471, 2, 3, 18, 146isumclim2 15701 . . . 4 (⊀ β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
148 eqid 2733 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) = (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)))
14917, 146, 148abelth2 25946 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) ∈ ((0[,]1)–cnβ†’β„‚))
150 nnrp 12982 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
151150adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
152151rpreccld 13023 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ+)
153152rpred 13013 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
154152rpge0d 13017 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (1 / 𝑛))
155 nnge1 12237 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ 1 ≀ 𝑛)
156155adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 1 ≀ 𝑛)
157 nnre 12216 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 ∈ ℝ)
158157adantl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ ℝ)
159158recnd 11239 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ β„‚)
160159mulridd 11228 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑛 Β· 1) = 𝑛)
161156, 160breqtrrd 5176 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 1 ≀ (𝑛 Β· 1))
162 1red 11212 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 1 ∈ ℝ)
163 nngt0 12240 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ 0 < 𝑛)
164163adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 < 𝑛)
165 ledivmul 12087 . . . . . . . . . . . 12 ((1 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛)) β†’ ((1 / 𝑛) ≀ 1 ↔ 1 ≀ (𝑛 Β· 1)))
166162, 162, 158, 164, 165syl112anc 1375 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((1 / 𝑛) ≀ 1 ↔ 1 ≀ (𝑛 Β· 1)))
167161, 166mpbird 257 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 / 𝑛) ≀ 1)
168 elicc01 13440 . . . . . . . . . 10 ((1 / 𝑛) ∈ (0[,]1) ↔ ((1 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (1 / 𝑛) ∧ (1 / 𝑛) ≀ 1))
169153, 154, 167, 168syl3anbrc 1344 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 / 𝑛) ∈ (0[,]1))
170 iirev 24437 . . . . . . . . 9 ((1 / 𝑛) ∈ (0[,]1) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ (0[,]1))
171169, 170syl 17 . . . . . . . 8 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ (0[,]1))
172171fmpttd 7112 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))):β„•βŸΆ(0[,]1))
173 1cnd 11206 . . . . . . . . 9 (⊀ β†’ 1 ∈ β„‚)
174 nnex 12215 . . . . . . . . . . 11 β„• ∈ V
175174mptex 7222 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ∈ V
176175a1i 11 . . . . . . . . 9 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ∈ V)
17789recnd 11239 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜) ∈ β„‚)
17882oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) = (1 βˆ’ (1 / π‘˜)))
179 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))
180 ovex 7439 . . . . . . . . . . . 12 (1 βˆ’ (1 / π‘˜)) ∈ V
181178, 179, 180fvmpt 6996 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))β€˜π‘˜) = (1 βˆ’ (1 / π‘˜)))
18285oveq2d 7422 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (1 βˆ’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜)) = (1 βˆ’ (1 / π‘˜)))
183181, 182eqtr4d 2776 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))β€˜π‘˜) = (1 βˆ’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜)))
184183adantl 483 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))β€˜π‘˜) = (1 βˆ’ ((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 / 𝑛))β€˜π‘˜)))
18574, 75, 78, 173, 176, 177, 184climsubc2 15580 . . . . . . . 8 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ⇝ (1 βˆ’ 0))
186 1m0e1 12330 . . . . . . . 8 (1 βˆ’ 0) = 1
187185, 186breqtrdi 5189 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ⇝ 1)
188 1elunit 13444 . . . . . . . 8 1 ∈ (0[,]1)
189188a1i 11 . . . . . . 7 (⊀ β†’ 1 ∈ (0[,]1))
19074, 75, 149, 172, 187, 189climcncf 24408 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) ∘ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)))β€˜1))
191 eqidd 2734 . . . . . . . 8 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
192 eqidd 2734 . . . . . . . 8 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) = (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))))
193 oveq1 7413 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) β†’ (π‘₯↑𝑗) = ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))
194193oveq2d 7422 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
195194sumeq2sdv 15647 . . . . . . . 8 (π‘₯ = (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) β†’ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)) = Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
196171, 191, 192, 195fmptco 7124 . . . . . . 7 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) ∘ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))))
197 0zd 12567 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ∈ β„€)
1988adantll 713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((π‘˜ βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0)
1996, 198, 9sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) ∈ ℝ)
200199recnd 11239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((⊀ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„‚)
201200adantllr 718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„‚)
202 1re 11211 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1 ∈ ℝ
203 resubcl 11521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((1 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑛) ∈ ℝ) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
204202, 153, 203sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
205204ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
206 simplr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
207205, 206reexpcld 14125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) ∈ ℝ)
208207recnd 11239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
209 nn0cn 12479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
210209ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
21111adantll 713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„•)
212211nnne0d 12259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ π‘˜ β‰  0)
213201, 208, 210, 212div12d 12023 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) = (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) Β· ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))
21413adantll 713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) ∈ β„‚)
215208, 214mulcomd 11232 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) Β· ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) = (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
216213, 215eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) = (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
2175, 216sylan2b 595 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ Β¬ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) = (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
218217ifeq2da 4560 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜))))
219204recnd 11239 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ β„‚)
220 expcl 14042 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
221219, 220sylan 581 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) ∈ β„‚)
222221mul02d 11409 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (0 Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) = 0)
223222ifeq1d 4547 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), (0 Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)), (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜))) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜))))
224218, 223eqtr4d 2776 . . . . . . . . . . . . . 14 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), (0 Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)), (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜))))
225 ovif 7503 . . . . . . . . . . . . . 14 (if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), (0 Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)), (((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
226224, 225eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . . . 13 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = (if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
227 simpr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
228 c0ex 11205 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
229 ovex 7439 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) ∈ V
230228, 229ifex 4578 . . . . . . . . . . . . . 14 if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) ∈ V
231 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))) = (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
232231fvmpt2 7007 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) ∈ V) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
233227, 230, 232sylancl 587 . . . . . . . . . . . . 13 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
234 ovex 7439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜) ∈ V
235228, 234ifex 4578 . . . . . . . . . . . . . . 15 if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) ∈ V
236140fvmpt2 7007 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) ∈ V) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))
237227, 235, 236sylancl 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))
238237oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . 13 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) = (if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
239226, 233, 2383eqtr4d 2783 . . . . . . . . . . . 12 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
240239ralrimiva 3147 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)))
241 nfv 1918 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑗((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜))
242 nffvmpt1 6900 . . . . . . . . . . . . 13 β„²π‘˜((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—)
243 nffvmpt1 6900 . . . . . . . . . . . . . 14 β„²π‘˜((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—)
244 nfcv 2904 . . . . . . . . . . . . . 14 β„²π‘˜ Β·
245 nfcv 2904 . . . . . . . . . . . . . 14 β„²π‘˜((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)
246243, 244, 245nfov 7436 . . . . . . . . . . . . 13 β„²π‘˜(((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))
247242, 246nfeq 2917 . . . . . . . . . . . 12 β„²π‘˜((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))
248 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ = 𝑗 β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
249 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ = 𝑗 β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
250 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ = 𝑗 β†’ ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) = ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))
251249, 250oveq12d 7424 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ = 𝑗 β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
252248, 251eqeq12d 2749 . . . . . . . . . . . 12 (π‘˜ = 𝑗 β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) ↔ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))))
253241, 247, 252cbvralw 3304 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘˜ ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘˜) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜)) ↔ βˆ€π‘— ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
254240, 253sylib 217 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘— ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
255254r19.21bi 3249 . . . . . . . . 9 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)))
256 0cnd 11204 . . . . . . . . . . . . 13 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ 0 ∈ β„‚)
257207, 211nndivred 12263 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜) ∈ ℝ)
258257recnd 11239 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜) ∈ β„‚)
259201, 258mulcld 11231 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ (Β¬ π‘˜ = 0 ∧ Β¬ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) ∈ β„‚)
2605, 259sylan2b 595 . . . . . . . . . . . . 13 ((((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) ∧ Β¬ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)) β†’ ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)) ∈ β„‚)
261256, 260ifclda 4563 . . . . . . . . . . . 12 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) ∈ β„‚)
262261fmpttd 7112 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))):β„•0βŸΆβ„‚)
263262ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . 10 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) ∈ β„‚)
264255, 263eqeltrrd 2835 . . . . . . . . 9 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)) ∈ β„‚)
265 0nn0 12484 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ β„•0
266265a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ∈ β„•0)
267 0p1e1 12331 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
268 seqeq1 13966 . . . . . . . . . . . . 13 ((0 + 1) = 1 β†’ seq(0 + 1)( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) = seq1( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))))
269267, 268ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 seq(0 + 1)( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) = seq1( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))
270 1zzd 12590 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 1 ∈ β„€)
271 elnnuz 12863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ β„• ↔ 𝑗 ∈ (β„€β‰₯β€˜1))
272 nnne0 12243 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ β‰  0)
273272neneqd 2946 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (π‘˜ ∈ β„• β†’ Β¬ π‘˜ = 0)
274 biorf 936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (Β¬ π‘˜ = 0 β†’ (2 βˆ₯ π‘˜ ↔ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)))
275273, 274syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (2 βˆ₯ π‘˜ ↔ (π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜)))
276275bicomd 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜) ↔ 2 βˆ₯ π‘˜))
277276ifbid 4551 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (π‘˜ ∈ β„• β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
27890, 230, 232sylancl 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
279228, 229ifex 4578 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) ∈ V
280 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))) = (π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
281280fvmpt2 7007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) ∈ V) β†’ ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
282279, 281mpan2 690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))
283277, 278, 2823eqtr4d 2783 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜))
284283rgen 3064 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 βˆ€π‘˜ ∈ β„• ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜)
285284a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ β„• ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜))
286 nfv 1918 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ⅎ𝑗((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜)
287 nffvmpt1 6900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 β„²π‘˜((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—)
288242, 287nfeq 2917 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 β„²π‘˜((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—)
289 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘˜ = 𝑗 β†’ ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
290248, 289eqeq12d 2749 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘˜ = 𝑗 β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) ↔ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—)))
291286, 288, 290cbvralw 3304 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (βˆ€π‘˜ ∈ β„• ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘˜) ↔ βˆ€π‘— ∈ β„• ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
292285, 291sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘— ∈ β„• ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
293292r19.21bi 3249 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑗 ∈ β„•) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
294271, 293sylan2br 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑗 ∈ (β„€β‰₯β€˜1)) β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—) = ((π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜π‘—))
295270, 294seqfeq 13990 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq1( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) = seq1( + , (π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))))
296153, 162, 167abssubge0d 15375 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (absβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) = (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))
297 ltsubrp 13007 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ ℝ ∧ (1 / 𝑛) ∈ ℝ+) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) < 1)
298202, 152, 297sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) < 1)
299296, 298eqbrtrd 5170 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (absβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) < 1)
300280atantayl2 26433 . . . . . . . . . . . . . 14 (((1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ β„‚ ∧ (absβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) < 1) β†’ seq1( + , (π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
301219, 299, 300syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq1( + , (π‘˜ ∈ β„• ↦ if(2 βˆ₯ π‘˜, 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
302295, 301eqbrtrd 5170 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq1( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
303269, 302eqbrtrid 5183 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq(0 + 1)( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
3041, 266, 263, 303clim2ser2 15599 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ ((arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) + (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0)))
305 0z 12566 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ β„€
306 seq1 13976 . . . . . . . . . . . . . 14 (0 ∈ β„€ β†’ (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜0))
307305, 306ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜0)
308 iftrue 4534 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜) β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = 0)
309308orcs 874 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ = 0 β†’ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))) = 0)
310309, 231, 228fvmpt 6996 . . . . . . . . . . . . . 14 (0 ∈ β„•0 β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜0) = 0)
311265, 310ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))β€˜0) = 0
312307, 311eqtri 2761 . . . . . . . . . . . 12 (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0) = 0
313312oveq2i 7417 . . . . . . . . . . 11 ((arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) + (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0)) = ((arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) + 0)
314 atanrecl 26406 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ ℝ β†’ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
315204, 314syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
316315recnd 11239 . . . . . . . . . . . 12 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) ∈ β„‚)
317316addridd 11411 . . . . . . . . . . 11 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) + 0) = (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
318313, 317eqtrid 2785 . . . . . . . . . 10 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))) + (seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜)))))β€˜0)) = (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
319304, 318breqtrd 5174 . . . . . . . . 9 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) Β· (((1 βˆ’ (1 / 𝑛))β†‘π‘˜) / π‘˜))))) ⇝ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
3201, 197, 255, 264, 319isumclim 15700 . . . . . . . 8 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗)) = (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
321320mpteq2dva 5248 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· ((1 βˆ’ (1 / 𝑛))↑𝑗))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))))
322196, 321eqtrd 2773 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗))) ∘ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))))
323 oveq1 7413 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 1 β†’ (π‘₯↑𝑗) = (1↑𝑗))
324 nn0z 12580 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 ∈ β„•0 β†’ 𝑗 ∈ β„€)
325 1exp 14054 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 ∈ β„€ β†’ (1↑𝑗) = 1)
326324, 325syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ β„•0 β†’ (1↑𝑗) = 1)
327323, 326sylan9eq 2793 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ = 1 ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ (π‘₯↑𝑗) = 1)
328327oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ = 1 ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)) = (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· 1))
32917mptru 1549 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜))):β„•0βŸΆβ„‚
330329ffvelcdmi 7083 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ β„•0 β†’ ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) ∈ β„‚)
331330mulridd 11228 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 ∈ β„•0 β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· 1) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
332331adantl 483 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ = 1 ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· 1) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
333328, 332eqtrd 2773 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ = 1 ∧ 𝑗 ∈ β„•0) β†’ (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)) = ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
334333sumeq2dv 15646 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 1 β†’ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)) = Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
335 sumex 15631 . . . . . . . 8 Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) ∈ V
336334, 148, 335fvmpt 6996 . . . . . . 7 (1 ∈ (0[,]1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)))β€˜1) = Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
337188, 336mp1i 13 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ Σ𝑗 ∈ β„•0 (((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) Β· (π‘₯↑𝑗)))β€˜1) = Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
338190, 322, 3373brtr3d 5179 . . . . 5 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—))
339 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (β„‚ βˆ– (-∞(,]0)) = (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))
340 eqid 2733 . . . . . . . . 9 {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} = {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}
341339, 340atancn 26431 . . . . . . . 8 (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) ∈ ({π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}–cnβ†’β„‚)
342341a1i 11 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) ∈ ({π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}–cnβ†’β„‚))
343 unitssre 13473 . . . . . . . . 9 (0[,]1) βŠ† ℝ
344339, 340ressatans 26429 . . . . . . . . 9 ℝ βŠ† {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}
345343, 344sstri 3991 . . . . . . . 8 (0[,]1) βŠ† {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}
346 fss 6732 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))):β„•βŸΆ(0[,]1) ∧ (0[,]1) βŠ† {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))):β„•βŸΆ{π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})
347172, 345, 346sylancl 587 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛))):β„•βŸΆ{π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})
348344, 202sselii 3979 . . . . . . . 8 1 ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}
349348a1i 11 . . . . . . 7 (⊀ β†’ 1 ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})
35074, 75, 342, 347, 187, 349climcncf 24408 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) ∘ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜1))
351345, 171sselid 3980 . . . . . . 7 ((⊀ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})
352 cncff 24401 . . . . . . . . . 10 ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) ∈ ({π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}–cnβ†’β„‚) β†’ (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}):{π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}βŸΆβ„‚)
353341, 352mp1i 13 . . . . . . . . 9 (⊀ β†’ (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}):{π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}βŸΆβ„‚)
354353feqmptd 6958 . . . . . . . 8 (⊀ β†’ (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) = (π‘˜ ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} ↦ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜π‘˜)))
355 fvres 6908 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜π‘˜) = (arctanβ€˜π‘˜))
356355mpteq2ia 5251 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} ↦ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜π‘˜)) = (π‘˜ ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} ↦ (arctanβ€˜π‘˜))
357354, 356eqtrdi 2789 . . . . . . 7 (⊀ β†’ (arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) = (π‘˜ ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} ↦ (arctanβ€˜π‘˜)))
358 fveq2 6889 . . . . . . 7 (π‘˜ = (1 βˆ’ (1 / 𝑛)) β†’ (arctanβ€˜π‘˜) = (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛))))
359351, 191, 357, 358fmptco 7124 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))}) ∘ (𝑛 ∈ β„• ↦ (1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) = (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))))
360 fvres 6908 . . . . . . . 8 (1 ∈ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))} β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜1) = (arctanβ€˜1))
361348, 360mp1i 13 . . . . . . 7 (⊀ β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜1) = (arctanβ€˜1))
362 atan1 26423 . . . . . . 7 (arctanβ€˜1) = (Ο€ / 4)
363361, 362eqtrdi 2789 . . . . . 6 (⊀ β†’ ((arctan β†Ύ {π‘₯ ∈ β„‚ ∣ (1 + (π‘₯↑2)) ∈ (β„‚ βˆ– (-∞(,]0))})β€˜1) = (Ο€ / 4))
364350, 359, 3633brtr3d 5179 . . . . 5 (⊀ β†’ (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ (Ο€ / 4))
365 climuni 15493 . . . . 5 (((𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) ∧ (𝑛 ∈ β„• ↦ (arctanβ€˜(1 βˆ’ (1 / 𝑛)))) ⇝ (Ο€ / 4)) β†’ Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) = (Ο€ / 4))
366338, 364, 365syl2anc 585 . . . 4 (⊀ β†’ Σ𝑗 ∈ β„•0 ((π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))β€˜π‘—) = (Ο€ / 4))
367147, 366breqtrd 5174 . . 3 (⊀ β†’ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ (Ο€ / 4))
368367mptru 1549 . 2 seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ (Ο€ / 4)
369 leibpi.1 . . 3 𝐹 = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((-1↑𝑛) / ((2 Β· 𝑛) + 1)))
370 ovex 7439 . . 3 (Ο€ / 4) ∈ V
371369, 140, 370leibpilem2 26436 . 2 (seq0( + , 𝐹) ⇝ (Ο€ / 4) ↔ seq0( + , (π‘˜ ∈ β„•0 ↦ if((π‘˜ = 0 ∨ 2 βˆ₯ π‘˜), 0, ((-1↑((π‘˜ βˆ’ 1) / 2)) / π‘˜)))) ⇝ (Ο€ / 4))
372368, 371mpbir 230 1 seq0( + , 𝐹) ⇝ (Ο€ / 4)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∨ wo 846   = wceq 1542  βŠ€wtru 1543   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062  {crab 3433  Vcvv 3475   βˆ– cdif 3945   βŠ† wss 3948  ifcif 4528   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676   β†Ύ cres 5678   ∘ ccom 5680  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  β„‚cc 11105  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   Β· cmul 11112  -∞cmnf 11243   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441  -cneg 11442   / cdiv 11868  β„•cn 12209  2c2 12264  4c4 12266  β„•0cn0 12469  β„€cz 12555  β„€β‰₯cuz 12819  β„+crp 12971  (,]cioc 13322  [,]cicc 13324  seqcseq 13963  β†‘cexp 14024  abscabs 15178   ⇝ cli 15425  Ξ£csu 15629  Ο€cpi 16007   βˆ₯ cdvds 16194  β€“cnβ†’ccncf 24384  arctancatan 26359
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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011  df-tan 16012  df-pi 16013  df-dvds 16195  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-mulg 18946  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cld 22515  df-ntr 22516  df-cls 22517  df-nei 22594  df-lp 22632  df-perf 22633  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-t1 22810  df-haus 22811  df-cmp 22883  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-limc 25375  df-dv 25376  df-ulm 25881  df-log 26057  df-atan 26362
This theorem is referenced by:  leibpisum  26438
  Copyright terms: Public domain W3C validator