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Theorem nn0sumshdiglemA 44669
 Description: Lemma for nn0sumshdig 44673 (induction step, even multiplier). (Contributed by AV, 3-Jun-2020.)
Assertion
Ref Expression
nn0sumshdiglemA (((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
Distinct variable group:   𝑘,𝑎,𝑥,𝑦

Proof of Theorem nn0sumshdiglemA
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnnn0 11896 . . . 4 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ → (𝑎 / 2) ∈ ℕ0)
2 blennn0em1 44641 . . . 4 ((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ0) → (#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1))
31, 2sylan2 594 . . 3 ((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ) → (#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1))
4 fveqeq2 6672 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑎 / 2) → ((#b𝑥) = 𝑦 ↔ (#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦))
5 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑎 / 2) → 𝑥 = (𝑎 / 2))
6 oveq2 7156 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = (𝑎 / 2) → (𝑘(digit‘2)𝑥) = (𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)))
76oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝑎 / 2) → ((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)) = ((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)))
87adantr 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 = (𝑎 / 2) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)) = ((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)))
98sumeq2dv 15052 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑎 / 2) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)))
105, 9eqeq12d 2835 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑎 / 2) → (𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)) ↔ (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))))
114, 10imbi12d 347 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑎 / 2) → (((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) ↔ ((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)))))
1211rspcva 3619 . . . . . . . . 9 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))))
13 simpr 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) → (#b𝑎) = (𝑦 + 1))
1413oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) → ((#b𝑎) − 1) = ((𝑦 + 1) − 1))
15 nncn 11638 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℂ)
16 pncan1 11056 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℂ → ((𝑦 + 1) − 1) = 𝑦)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑦 + 1) − 1) = 𝑦)
1814, 17sylan9eq 2874 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((#b𝑎) − 1) = 𝑦)
1918eqeq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) ↔ (#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦))
20 nnz 11996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
2120adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℤ)
22 fzval3 13098 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦 ∈ ℤ → (0...𝑦) = (0..^(𝑦 + 1)))
2321, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0...𝑦) = (0..^(𝑦 + 1)))
2423eqcomd 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0..^(𝑦 + 1)) = (0...𝑦))
2524sumeq1d 15050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))
26 nnnn0 11896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℕ0)
27 elnn0uz 12275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ (ℤ‘0))
2826, 27sylib 220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ (ℤ‘0))
2928adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ (ℤ‘0))
30 2nn 11702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2 ∈ ℕ
3130a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → 2 ∈ ℕ)
32 elfzelz 12900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ (0...𝑦) → 𝑘 ∈ ℤ)
3332adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → 𝑘 ∈ ℤ)
34 nnnn0 11896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑎 ∈ ℕ → 𝑎 ∈ ℕ0)
35 nn0rp0 12835 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑎 ∈ ℕ0𝑎 ∈ (0[,)+∞))
3634, 35syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑎 ∈ ℕ → 𝑎 ∈ (0[,)+∞))
3736ad4antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → 𝑎 ∈ (0[,)+∞))
38 digvalnn0 44649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑎 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑘(digit‘2)𝑎) ∈ ℕ0)
3931, 33, 37, 38syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → (𝑘(digit‘2)𝑎) ∈ ℕ0)
4039nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → (𝑘(digit‘2)𝑎) ∈ ℂ)
41 2nn0 11906 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℕ0
4241a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ (0...𝑦) → 2 ∈ ℕ0)
43 elfznn0 12992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ (0...𝑦) → 𝑘 ∈ ℕ0)
4442, 43nn0expcld 13599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 ∈ (0...𝑦) → (2↑𝑘) ∈ ℕ0)
4544nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 ∈ (0...𝑦) → (2↑𝑘) ∈ ℂ)
4645adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → (2↑𝑘) ∈ ℂ)
4740, 46mulcld 10653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑦)) → ((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) ∈ ℂ)
48 oveq1 7155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = 0 → (𝑘(digit‘2)𝑎) = (0(digit‘2)𝑎))
49 oveq2 7156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = 0 → (2↑𝑘) = (2↑0))
5048, 49oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑘 = 0 → ((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = ((0(digit‘2)𝑎) · (2↑0)))
51 2cn 11704 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 ∈ ℂ
52 exp0 13425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (2 ∈ ℂ → (2↑0) = 1)
5351, 52ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2↑0) = 1
5453oveq2i 7159 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((0(digit‘2)𝑎) · (2↑0)) = ((0(digit‘2)𝑎) · 1)
5550, 54syl6eq 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 0 → ((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = ((0(digit‘2)𝑎) · 1))
5629, 47, 55fsum1p 15100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = (((0(digit‘2)𝑎) · 1) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))
57 0dig2nn0e 44662 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑎 ∈ ℕ0 ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ0) → (0(digit‘2)𝑎) = 0)
5834, 1, 57syl2anr 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → (0(digit‘2)𝑎) = 0)
5958oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((0(digit‘2)𝑎) · 1) = (0 · 1))
60 1re 10633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1 ∈ ℝ
61 mul02lem2 10809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (1 ∈ ℝ → (0 · 1) = 0)
6260, 61ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 · 1) = 0
6359, 62syl6eq 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((0(digit‘2)𝑎) · 1) = 0)
6463adantr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) → ((0(digit‘2)𝑎) · 1) = 0)
6564adantr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((0(digit‘2)𝑎) · 1) = 0)
66 1z 12004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 ∈ ℤ
6766a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 1 ∈ ℤ)
68 0p1e1 11751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (0 + 1) = 1
6968, 66eqeltri 2907 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (0 + 1) ∈ ℤ
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0 + 1) ∈ ℤ)
7130a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → 2 ∈ ℕ)
72 elfzelz 12900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦) → 𝑘 ∈ ℤ)
7372adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → 𝑘 ∈ ℤ)
7436ad4antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → 𝑎 ∈ (0[,)+∞))
7571, 73, 74, 38syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → (𝑘(digit‘2)𝑎) ∈ ℕ0)
7675nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → (𝑘(digit‘2)𝑎) ∈ ℂ)
77 2cnd 11707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦) → 2 ∈ ℂ)
78 elfznn 12928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑘 ∈ (1...𝑦) → 𝑘 ∈ ℕ)
7978nnnn0d 11947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑘 ∈ (1...𝑦) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8068oveq1i 7158 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((0 + 1)...𝑦) = (1...𝑦)
8179, 80eleq2s 2929 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8277, 81expcld 13502 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦) → (2↑𝑘) ∈ ℂ)
8382adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → (2↑𝑘) ∈ ℂ)
8476, 83mulcld 10653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)) → ((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) ∈ ℂ)
85 oveq1 7155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 = (𝑖 + 1) → (𝑘(digit‘2)𝑎) = ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎))
86 oveq2 7156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 = (𝑖 + 1) → (2↑𝑘) = (2↑(𝑖 + 1)))
8785, 86oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 = (𝑖 + 1) → ((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = (((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))))
8867, 70, 21, 84, 87fsumshftm 15128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))))
8965, 88oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((0(digit‘2)𝑎) · 1) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))) = (0 + Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))))
901ad4antr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (𝑎 / 2) ∈ ℕ0)
9134ad4antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 𝑎 ∈ ℕ0)
92 elfzonn0 13074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → 𝑖 ∈ ℕ0)
9392adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 𝑖 ∈ ℕ0)
94 dignn0ehalf 44667 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ0𝑎 ∈ ℕ0𝑖 ∈ ℕ0) → ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) = (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)))
9590, 91, 93, 94syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) = (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)))
96 2cnd 11707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → 2 ∈ ℂ)
9796, 92expp1d 13503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑(𝑖 + 1)) = ((2↑𝑖) · 2))
9897adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (2↑(𝑖 + 1)) = ((2↑𝑖) · 2))
9995, 98oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) = ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · ((2↑𝑖) · 2)))
10030a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 2 ∈ ℕ)
101 elfzoelz 13030 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → 𝑖 ∈ ℤ)
102101adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 𝑖 ∈ ℤ)
103 nn0rp0 12835 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 → (𝑎 / 2) ∈ (0[,)+∞))
1041, 103syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ → (𝑎 / 2) ∈ (0[,)+∞))
105104ad4antr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (𝑎 / 2) ∈ (0[,)+∞))
106 digvalnn0 44649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ ℤ ∧ (𝑎 / 2) ∈ (0[,)+∞)) → (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) ∈ ℕ0)
107100, 102, 105, 106syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) ∈ ℕ0)
108107nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) ∈ ℂ)
109 2re 11703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2 ∈ ℝ
110109a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → 2 ∈ ℝ)
111110, 92reexpcld 13519 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑𝑖) ∈ ℝ)
112111recnd 10661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑𝑖) ∈ ℂ)
113112adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (2↑𝑖) ∈ ℂ)
114 2cnd 11707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 2 ∈ ℂ)
115 mulass 10617 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) ∈ ℂ ∧ (2↑𝑖) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2) = ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · ((2↑𝑖) · 2)))
116115eqcomd 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) ∈ ℂ ∧ (2↑𝑖) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · ((2↑𝑖) · 2)) = (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
117108, 113, 114, 116syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · ((2↑𝑖) · 2)) = (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
11899, 117eqtrd 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) = (((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
119118sumeq2dv 15052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
120 0cn 10625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 0 ∈ ℂ
121 pncan1 11056 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (0 ∈ ℂ → ((0 + 1) − 1) = 0)
122120, 121ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((0 + 1) − 1) = 0
123122a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑦 ∈ ℕ → ((0 + 1) − 1) = 0)
124123oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑦 ∈ ℕ → (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1)) = (0...(𝑦 − 1)))
125 fzoval 13031 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑦 ∈ ℤ → (0..^𝑦) = (0...(𝑦 − 1)))
126125eqcomd 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑦 ∈ ℤ → (0...(𝑦 − 1)) = (0..^𝑦))
12720, 126syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑦 ∈ ℕ → (0...(𝑦 − 1)) = (0..^𝑦))
128124, 127eqtrd 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑦 ∈ ℕ → (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1)) = (0..^𝑦))
129128adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1)) = (0..^𝑦))
130129sumeq1d 15050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))))
131130oveq2d 7164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0 + Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))) = (0 + Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))))
132 fzofi 13334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (0..^𝑦) ∈ Fin
133132a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0..^𝑦) ∈ Fin)
134101peano2zd 12082 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
135134adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (𝑖 + 1) ∈ ℤ)
13636ad4antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → 𝑎 ∈ (0[,)+∞))
137 digvalnn0 44649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((2 ∈ ℕ ∧ (𝑖 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑎 ∈ (0[,)+∞)) → ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) ∈ ℕ0)
138100, 135, 136, 137syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) ∈ ℕ0)
139138nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) ∈ ℂ)
14041a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → 2 ∈ ℕ0)
141 peano2nn0 11929 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑖 ∈ ℕ0 → (𝑖 + 1) ∈ ℕ0)
14292, 141syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (𝑖 + 1) ∈ ℕ0)
143140, 142nn0expcld 13599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑(𝑖 + 1)) ∈ ℕ0)
144143nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑(𝑖 + 1)) ∈ ℂ)
145144adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (2↑(𝑖 + 1)) ∈ ℂ)
146139, 145mulcld 10653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) ∈ ℂ)
147133, 146fsumcl 15082 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))) ∈ ℂ)
148147addid2d 10833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0 + Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))))
149131, 148eqtrd 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0 + Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1))))
150 2cnd 11707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℂ)
151140, 92nn0expcld 13599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑𝑖) ∈ ℕ0)
152151nn0cnd 11949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑖 ∈ (0..^𝑦) → (2↑𝑖) ∈ ℂ)
153152adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → (2↑𝑖) ∈ ℂ)
154108, 153mulcld 10653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑦)) → ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) ∈ ℂ)
155133, 150, 154fsummulc1 15132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)(((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
156119, 149, 1553eqtr4d 2864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (0 + Σ𝑖 ∈ (((0 + 1) − 1)...(𝑦 − 1))(((𝑖 + 1)(digit‘2)𝑎) · (2↑(𝑖 + 1)))) = (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
15789, 156eqtrd 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((0(digit‘2)𝑎) · 1) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))) = (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
15825, 56, 1573eqtrd 2858 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
159158adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)) = (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2))
160 oveq1 7155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 = 𝑖 → (𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) = (𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)))
161 oveq2 7156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 = 𝑖 → (2↑𝑘) = (2↑𝑖))
162160, 161oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 = 𝑖 → ((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) = ((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)))
163162cbvsumv 15045 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖))
164163a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)))
165164eqeq2d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ↔ (𝑎 / 2) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖))))
166165biimpac 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → (𝑎 / 2) = Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)))
167166eqcomd 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) = (𝑎 / 2))
168167oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → (Σ𝑖 ∈ (0..^𝑦)((𝑖(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑖)) · 2) = ((𝑎 / 2) · 2))
169 nncn 11638 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑎 ∈ ℕ → 𝑎 ∈ ℂ)
170 2cnd 11707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑎 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
171 2ne0 11733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ≠ 0
172171a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑎 ∈ ℕ → 2 ≠ 0)
173169, 170, 172divcan1d 11409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑎 ∈ ℕ → ((𝑎 / 2) · 2) = 𝑎)
174173ad3antlr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑎 / 2) · 2) = 𝑎)
175174adantl 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → ((𝑎 / 2) · 2) = 𝑎)
176159, 168, 1753eqtrrd 2859 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) ∧ ((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ)) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))
177176ex 415 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘)) → (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))
178177imim2i 16 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
179178com13 88 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
18019, 179sylbid 242 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
181180com23 86 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) ∧ (#b𝑎) = (𝑦 + 1)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
182181exp31 422 . . . . . . . . . . 11 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))
183182com25 99 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))
184183com14 96 . . . . . . . . 9 (((#b‘(𝑎 / 2)) = 𝑦 → (𝑎 / 2) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)(𝑎 / 2)) · (2↑𝑘))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))
18512, 184syl 17 . . . . . . . 8 (((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘)))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))
186185ex 415 . . . . . . 7 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))))))
187186com25 99 . . . . . 6 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 → (((𝑎 / 2) ∈ ℕ ∧ 𝑎 ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))))))
188187expdcom 417 . . . . 5 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ → (𝑎 ∈ ℕ → ((𝑎 / 2) ∈ ℕ0 → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))))
1891, 188mpid 44 . . . 4 ((𝑎 / 2) ∈ ℕ → (𝑎 ∈ ℕ → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))))))
190189impcom 410 . . 3 ((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ) → ((#b‘(𝑎 / 2)) = ((#b𝑎) − 1) → (𝑦 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))))
1913, 190mpd 15 . 2 ((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘))))))
192191imp 409 1 (((𝑎 ∈ ℕ ∧ (𝑎 / 2) ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 ((#b𝑥) = 𝑦𝑥 = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑦)((𝑘(digit‘2)𝑥) · (2↑𝑘))) → ((#b𝑎) = (𝑦 + 1) → 𝑎 = Σ𝑘 ∈ (0..^(𝑦 + 1))((𝑘(digit‘2)𝑎) · (2↑𝑘)))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1082   = wceq 1531   ∈ wcel 2108   ≠ wne 3014  ∀wral 3136  ‘cfv 6348  (class class class)co 7148  Fincfn 8501  ℂcc 10527  ℝcr 10528  0cc0 10529  1c1 10530   + caddc 10532   · cmul 10534  +∞cpnf 10664   − cmin 10862   / cdiv 11289  ℕcn 11630  2c2 11684  ℕ0cn0 11889  ℤcz 11973  ℤ≥cuz 12235  [,)cico 12732  ...cfz 12884  ..^cfzo 13025  ↑cexp 13421  Σcsu 15034  #bcblen 44619  digitcdig 44645 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1905  ax-6 1964  ax-7 2009  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2154  ax-12 2170  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-inf2 9096  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607  ax-addf 10608  ax-mulf 10609 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1083  df-3an 1084  df-tru 1534  df-fal 1544  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2064  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7401  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-supp 7823  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-2o 8095  df-oadd 8098  df-er 8281  df-map 8400  df-pm 8401  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-fi 8867  df-sup 8898  df-inf 8899  df-oi 8966  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12382  df-xneg 12499  df-xadd 12500  df-xmul 12501  df-ioo 12734  df-ioc 12735  df-ico 12736  df-icc 12737  df-fz 12885  df-fzo 13026  df-fl 13154  df-mod 13230  df-seq 13362  df-exp 13422  df-fac 13626  df-bc 13655  df-hash 13683  df-shft 14418  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-limsup 14820  df-clim 14837  df-rlim 14838  df-sum 15035  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-submnd 17949  df-mulg 18217  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-psmet 20529  df-xmet 20530  df-met 20531  df-bl 20532  df-mopn 20533  df-fbas 20534  df-fg 20535  df-cnfld 20538  df-top 21494  df-topon 21511  df-topsp 21533  df-bases 21546  df-cld 21619  df-ntr 21620  df-cls 21621  df-nei 21698  df-lp 21736  df-perf 21737  df-cn 21827  df-cnp 21828  df-haus 21915  df-tx 22162  df-hmeo 22355  df-fil 22446  df-fm 22538  df-flim 22539  df-flf 22540  df-xms 22922  df-ms 22923  df-tms 22924  df-cncf 23478  df-limc 24456  df-dv 24457  df-log 25132  df-logb 25335  df-blen 44620  df-dig 44646 This theorem is referenced by:  nn0sumshdiglem1  44671
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