Theorem stirlinglem5 46527

Description: If 𝑇 is between 0 and 1, then a series (without alternating negative and positive terms) is given that converges to log((1+T)/(1-T)). (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
stirlinglem5.1	⊢ 𝐷 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
stirlinglem5.2	⊢ 𝐸 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))
stirlinglem5.3	⊢ 𝐹 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) + ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
stirlinglem5.4	⊢ 𝐻 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ (2 · ((1 / ((2 · 𝑗) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1)))))
stirlinglem5.5	⊢ 𝐺 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ((2 · 𝑗) + 1))
stirlinglem5.6	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ+)
stirlinglem5.7	⊢ (𝜑 → (abs‘𝑇) < 1)

Assertion

Ref	Expression
stirlinglem5	⊢ (𝜑 → seq0( + , 𝐻) ⇝ (log‘((1 + 𝑇) / (1 − 𝑇))))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑗   𝑇,𝑗

Allowed substitution hints:   𝐷(𝑗)   𝐸(𝑗)   𝐹(𝑗)   𝐺(𝑗)   𝐻(𝑗)

Proof of Theorem stirlinglem5

Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnuz 12821	. . . . 5 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
2		1zzd 12552	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
3		stirlinglem5.1	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐷 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
4	3	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐷 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))))
5		1cnd 11133	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 1 ∈ ℂ)
6	5	negcld 11486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → -1 ∈ ℂ)
7		nnm1nn0 12472	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ → (𝑗 − 1) ∈ ℕ0)
8	7	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (𝑗 − 1) ∈ ℕ0)
9	6, 8	expcld 14102	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (-1↑(𝑗 − 1)) ∈ ℂ)
10		nncn 12176	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ∈ ℂ)
11	10	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 𝑗 ∈ ℂ)
12		stirlinglem5.6	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ+)
13	12	rpred 12980	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
14	13	recnd 11167	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ)
15	14	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℂ)
16		nnnn0 12438	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ∈ ℕ0)
17	16	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 𝑗 ∈ ℕ0)
18	15, 17	expcld 14102	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (𝑇↑𝑗) ∈ ℂ)
19		nnne0 12205	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ≠ 0)
20	19	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 𝑗 ≠ 0)
21	9, 11, 18, 20	div32d 11948	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (𝑇↑𝑗)) = ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
22	5, 15	pncan2d 11501	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → ((1 + 𝑇) − 1) = 𝑇)
23	22	eqcomd 2743	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → 𝑇 = ((1 + 𝑇) − 1))
24	23	oveq1d 7376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (𝑇↑𝑗) = (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗))
25	24	oveq2d 7377	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (𝑇↑𝑗)) = (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗)))
26	21, 25	eqtr3d 2774	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ) → ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) = (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗)))
27	26	mpteq2dva 5179	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))) = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗))))
28	4, 27	eqtrd 2772	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗))))
29	28	seqeq3d 13965	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐷) = seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗)))))
30		1cnd 11133	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
31	30, 14	addcld 11158	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (1 + 𝑇) ∈ ℂ)
32		eqid 2737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (abs ∘ − ) = (abs ∘ − )
33	32	cnmetdval 24748	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (1 + 𝑇) ∈ ℂ) → (1(abs ∘ − )(1 + 𝑇)) = (abs‘(1 − (1 + 𝑇))))
34	30, 31, 33	syl2anc 585	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (1(abs ∘ − )(1 + 𝑇)) = (abs‘(1 − (1 + 𝑇))))
35		1m1e0 12247	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (1 − 1) = 0
36	35	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (1 − 1) = 0)
37	36	oveq1d 7376	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((1 − 1) − 𝑇) = (0 − 𝑇))
38	30, 30, 14	subsub4d 11530	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((1 − 1) − 𝑇) = (1 − (1 + 𝑇)))
39		df-neg 11374	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ -𝑇 = (0 − 𝑇)
40	39	eqcomi 2746	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (0 − 𝑇) = -𝑇
41	40	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (0 − 𝑇) = -𝑇)
42	37, 38, 41	3eqtr3d 2780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (1 − (1 + 𝑇)) = -𝑇)
43	42	fveq2d 6839	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (abs‘(1 − (1 + 𝑇))) = (abs‘-𝑇))
44	14	absnegd 15408	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (abs‘-𝑇) = (abs‘𝑇))
45		stirlinglem5.7	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑇) < 1)
46	44, 45	eqbrtrd 5108	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (abs‘-𝑇) < 1)
47	43, 46	eqbrtrd 5108	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (abs‘(1 − (1 + 𝑇))) < 1)
48	34, 47	eqbrtrd 5108	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (1(abs ∘ − )(1 + 𝑇)) < 1)
49		cnxmet 24750	. . . . . . . . . 10 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
50	49	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ))
51		1red 11139	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
52	51	rexrd 11189	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ*)
53		elbl2 24368	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 1 ∈ ℝ*) ∧ (1 ∈ ℂ ∧ (1 + 𝑇) ∈ ℂ)) → ((1 + 𝑇) ∈ (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ↔ (1(abs ∘ − )(1 + 𝑇)) < 1))
54	50, 52, 30, 31, 53	syl22anc 839	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((1 + 𝑇) ∈ (1(ball‘(abs ∘ − ))1) ↔ (1(abs ∘ − )(1 + 𝑇)) < 1))
55	48, 54	mpbird 257	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (1 + 𝑇) ∈ (1(ball‘(abs ∘ − ))1))
56		eqid 2737	. . . . . . . 8 ⊢ (1(ball‘(abs ∘ − ))1) = (1(ball‘(abs ∘ − ))1)
57	56	logtayl2 26642	. . . . . . 7 ⊢ ((1 + 𝑇) ∈ (1(ball‘(abs ∘ − ))1) → seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗)))) ⇝ (log‘(1 + 𝑇)))
58	55, 57	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) / 𝑗) · (((1 + 𝑇) − 1)↑𝑗)))) ⇝ (log‘(1 + 𝑇)))
59	29, 58	eqbrtrd 5108	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐷) ⇝ (log‘(1 + 𝑇)))
60		seqex 13959	. . . . . 6 ⊢ seq1( + , 𝐹) ∈ V
61	60	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ∈ V)
62		stirlinglem5.2	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))
63	62	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐸 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
64	63	seqeq3d 13965	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐸) = seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))))
65		logtayl 26640	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ (abs‘𝑇) < 1) → seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))) ⇝ -(log‘(1 − 𝑇)))
66	14, 45, 65	syl2anc 585	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → seq1( + , (𝑗 ∈ ℕ ↦ ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))) ⇝ -(log‘(1 − 𝑇)))
67	64, 66	eqbrtrd 5108	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐸) ⇝ -(log‘(1 − 𝑇)))
68		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℕ)
69	68, 1	eleqtrdi 2847	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘1))
70		oveq1 7368	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (𝑗 − 1) = (𝑛 − 1))
71	70	oveq2d 7377	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (-1↑(𝑗 − 1)) = (-1↑(𝑛 − 1)))
72		oveq2 7369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (𝑇↑𝑗) = (𝑇↑𝑛))
73		id 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → 𝑗 = 𝑛)
74	72, 73	oveq12d 7379	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → ((𝑇↑𝑗) / 𝑗) = ((𝑇↑𝑛) / 𝑛))
75	71, 74	oveq12d 7379	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) = ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
76		elfznn 13501	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ (1...𝑘) → 𝑛 ∈ ℕ)
77	76	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝑛 ∈ ℕ)
78		1cnd 11133	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
79	78	negcld 11486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → -1 ∈ ℂ)
80		nnm1nn0 12472	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 − 1) ∈ ℕ0)
81	79, 80	expcld 14102	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (-1↑(𝑛 − 1)) ∈ ℂ)
82	77, 81	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (-1↑(𝑛 − 1)) ∈ ℂ)
83	14	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝑇 ∈ ℂ)
84	77	nnnn0d 12492	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
85	83, 84	expcld 14102	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝑇↑𝑛) ∈ ℂ)
86	77	nncnd 12184	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝑛 ∈ ℂ)
87	77	nnne0d 12221	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝑛 ≠ 0)
88	85, 86, 87	divcld 11925	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → ((𝑇↑𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
89	82, 88	mulcld 11159	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) ∈ ℂ)
90	3, 75, 77, 89	fvmptd3 6966	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝐷‘𝑛) = ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
91	90, 89	eqeltrd 2837	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝐷‘𝑛) ∈ ℂ)
92		addcl 11114	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ) → (𝑛 + 𝑖) ∈ ℂ)
93	92	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ)) → (𝑛 + 𝑖) ∈ ℂ)
94	69, 91, 93	seqcl 13978	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( + , 𝐷)‘𝑘) ∈ ℂ)
95	62, 74, 77, 88	fvmptd3 6966	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝐸‘𝑛) = ((𝑇↑𝑛) / 𝑛))
96	95, 88	eqeltrd 2837	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝐸‘𝑛) ∈ ℂ)
97	69, 96, 93	seqcl 13978	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( + , 𝐸)‘𝑘) ∈ ℂ)
98		simpll 767	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → 𝜑)
99		stirlinglem5.3	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) + ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)))
100	75, 74	oveq12d 7379	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) + ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) = (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
101		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ)
102	81	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (-1↑(𝑛 − 1)) ∈ ℂ)
103	14	adantr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℂ)
104	101	nnnn0d 12492	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ0)
105	103, 104	expcld 14102	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑇↑𝑛) ∈ ℂ)
106	101	nncnd 12184	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℂ)
107	101	nnne0d 12221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ≠ 0)
108	105, 106, 107	divcld 11925	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑇↑𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
109	102, 108	mulcld 11159	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) ∈ ℂ)
110	109, 108	addcld 11158	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) ∈ ℂ)
111	99, 100, 101, 110	fvmptd3 6966	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) = (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
112	3, 75, 101, 109	fvmptd3 6966	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷‘𝑛) = ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
113	112	eqcomd 2743	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = (𝐷‘𝑛))
114	62, 74, 101, 108	fvmptd3 6966	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐸‘𝑛) = ((𝑇↑𝑛) / 𝑛))
115	114	eqcomd 2743	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑇↑𝑛) / 𝑛) = (𝐸‘𝑛))
116	113, 115	oveq12d 7379	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = ((𝐷‘𝑛) + (𝐸‘𝑛)))
117	111, 116	eqtrd 2772	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) = ((𝐷‘𝑛) + (𝐸‘𝑛)))
118	98, 77, 117	syl2anc 585	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑘)) → (𝐹‘𝑛) = ((𝐷‘𝑛) + (𝐸‘𝑛)))
119	69, 91, 96, 118	seradd 14000	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( + , 𝐹)‘𝑘) = ((seq1( + , 𝐷)‘𝑘) + (seq1( + , 𝐸)‘𝑘)))
120	1, 2, 59, 61, 67, 94, 97, 119	climadd 15588	. . . 4 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ ((log‘(1 + 𝑇)) + -(log‘(1 − 𝑇))))
121		1rp 12940	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℝ+
122	121	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
123	122, 12	rpaddcld 12995	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (1 + 𝑇) ∈ ℝ+)
124	123	rpne0d 12985	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (1 + 𝑇) ≠ 0)
125	31, 124	logcld 26550	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (log‘(1 + 𝑇)) ∈ ℂ)
126	30, 14	subcld 11499	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
127	13, 51	absltd 15388	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((abs‘𝑇) < 1 ↔ (-1 < 𝑇 ∧ 𝑇 < 1)))
128	45, 127	mpbid 232	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (-1 < 𝑇 ∧ 𝑇 < 1))
129	128	simprd 495	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑇 < 1)
130	13, 129	gtned 11275	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ≠ 𝑇)
131	30, 14, 130	subne0d 11508	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝑇) ≠ 0)
132	126, 131	logcld 26550	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (log‘(1 − 𝑇)) ∈ ℂ)
133	125, 132	negsubd 11505	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((log‘(1 + 𝑇)) + -(log‘(1 − 𝑇))) = ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇))))
134	120, 133	breqtrd 5112	. . 3 ⊢ (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇))))
135		nn0uz 12820	. . . 4 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
136		0zd 12530	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
137		stirlinglem5.5	. . . . . 6 ⊢ 𝐺 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ((2 · 𝑗) + 1))
138		2nn0 12448	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℕ0
139	138	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℕ0)
140		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ0 → 𝑗 ∈ ℕ0)
141	139, 140	nn0mulcld 12497	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑗) ∈ ℕ0)
142		nn0p1nn 12470	. . . . . . 7 ⊢ ((2 · 𝑗) ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
143	141, 142	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
144	137, 143	fmpti 7059	. . . . 5 ⊢ 𝐺:ℕ0⟶ℕ
145	144	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺:ℕ0⟶ℕ)
146		2re 12249	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℝ
147	146	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℝ)
148		nn0re 12440	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℝ)
149	147, 148	remulcld 11169	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑘) ∈ ℝ)
150		1red 11139	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℝ)
151	148, 150	readdcld 11168	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
152	147, 151	remulcld 11169	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
153		2rp 12941	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℝ+
154	153	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℝ+)
155	148	ltp1d 12080	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 < (𝑘 + 1))
156	148, 151, 154, 155	ltmul2dd 13036	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑘) < (2 · (𝑘 + 1)))
157	149, 152, 150, 156	ltadd1dd 11755	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑘) + 1) < ((2 · (𝑘 + 1)) + 1))
158	137	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝐺 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ((2 · 𝑗) + 1)))
159		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = 𝑘) → 𝑗 = 𝑘)
160	159	oveq2d 7377	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = 𝑘) → (2 · 𝑗) = (2 · 𝑘))
161	160	oveq1d 7376	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = 𝑘) → ((2 · 𝑗) + 1) = ((2 · 𝑘) + 1))
162		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℕ0)
163		2cnd 12253	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℂ)
164		nn0cn 12441	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℂ)
165	163, 164	mulcld 11159	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑘) ∈ ℂ)
166		1cnd 11133	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ)
167	165, 166	addcld 11158	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℂ)
168	158, 161, 162, 167	fvmptd 6950	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝐺‘𝑘) = ((2 · 𝑘) + 1))
169		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = (𝑘 + 1)) → 𝑗 = (𝑘 + 1))
170	169	oveq2d 7377	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = (𝑘 + 1)) → (2 · 𝑗) = (2 · (𝑘 + 1)))
171	170	oveq1d 7376	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 = (𝑘 + 1)) → ((2 · 𝑗) + 1) = ((2 · (𝑘 + 1)) + 1))
172		peano2nn0 12471	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
173	164, 166	addcld 11158	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 + 1) ∈ ℂ)
174	163, 173	mulcld 11159	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · (𝑘 + 1)) ∈ ℂ)
175	174, 166	addcld 11158	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → ((2 · (𝑘 + 1)) + 1) ∈ ℂ)
176	158, 171, 172, 175	fvmptd 6950	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝐺‘(𝑘 + 1)) = ((2 · (𝑘 + 1)) + 1))
177	157, 168, 176	3brtr4d 5118	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝐺‘𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
178	177	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
179		eldifi 4072	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 𝑛 ∈ ℕ)
180	179	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → 𝑛 ∈ ℕ)
181		1cnd 11133	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 1 ∈ ℂ)
182	181	negcld 11486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → -1 ∈ ℂ)
183	179, 80	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑛 − 1) ∈ ℕ0)
184	182, 183	expcld 14102	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (-1↑(𝑛 − 1)) ∈ ℂ)
185	184	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (-1↑(𝑛 − 1)) ∈ ℂ)
186	14	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → 𝑇 ∈ ℂ)
187	180	nnnn0d 12492	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
188	186, 187	expcld 14102	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (𝑇↑𝑛) ∈ ℂ)
189	180	nncnd 12184	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → 𝑛 ∈ ℂ)
190	180	nnne0d 12221	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → 𝑛 ≠ 0)
191	188, 189, 190	divcld 11925	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → ((𝑇↑𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
192	185, 191	mulcld 11159	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) ∈ ℂ)
193	192, 191	addcld 11158	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) ∈ ℂ)
194	99, 100, 180, 193	fvmptd3 6966	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (𝐹‘𝑛) = (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
195		eldifn 4073	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ 𝑛 ∈ ran 𝐺)
196		0nn0 12446	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 0 ∈ ℕ0
197		1nn0 12447	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 1 ∈ ℕ0
198	138, 197	num0h 12650	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 = ((2 · 0) + 1)
199		oveq2 7369	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑗 = 0 → (2 · 𝑗) = (2 · 0))
200	199	oveq1d 7376	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑗 = 0 → ((2 · 𝑗) + 1) = ((2 · 0) + 1))
201	200	eqeq2d 2748	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑗 = 0 → (1 = ((2 · 𝑗) + 1) ↔ 1 = ((2 · 0) + 1)))
202	201	rspcev 3565	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((0 ∈ ℕ0 ∧ 1 = ((2 · 0) + 1)) → ∃𝑗 ∈ ℕ0 1 = ((2 · 𝑗) + 1))
203	196, 198, 202	mp2an 693	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ∃𝑗 ∈ ℕ0 1 = ((2 · 𝑗) + 1)
204		ax-1cn 11090	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 ∈ ℂ
205	137	elrnmpt 5908	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (1 ∈ ℂ → (1 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ ℕ0 1 = ((2 · 𝑗) + 1)))
206	204, 205	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (1 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ ℕ0 1 = ((2 · 𝑗) + 1))
207	203, 206	mpbir 231	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ ran 𝐺
208	207	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 1 → 1 ∈ ran 𝐺)
209		eleq1 2825	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 1 → (𝑛 ∈ ran 𝐺 ↔ 1 ∈ ran 𝐺))
210	208, 209	mpbird 257	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 1 → 𝑛 ∈ ran 𝐺)
211	195, 210	nsyl 140	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ 𝑛 = 1)
212		nn1m1nn 12189	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 = 1 ∨ (𝑛 − 1) ∈ ℕ))
213	179, 212	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑛 = 1 ∨ (𝑛 − 1) ∈ ℕ))
214	213	ord 865	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (¬ 𝑛 = 1 → (𝑛 − 1) ∈ ℕ))
215	211, 214	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑛 − 1) ∈ ℕ)
216		nfcv 2899	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑗ℕ
217		nfmpt1 5185	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ Ⅎ𝑗(𝑗 ∈ ℕ0 ↦ ((2 · 𝑗) + 1))
218	137, 217	nfcxfr 2897	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ Ⅎ𝑗𝐺
219	218	nfrn 5902	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑗ran 𝐺
220	216, 219	nfdif 4070	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ Ⅎ𝑗(ℕ ∖ ran 𝐺)
221	220	nfcri 2891	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑗 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)
222	137	elrnmpt 5908	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑛 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ ℕ0 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1)))
223	195, 222	mtbid 324	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ ∃𝑗 ∈ ℕ0 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1))
224		ralnex 3064	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (∀𝑗 ∈ ℕ0 ¬ 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1) ↔ ¬ ∃𝑗 ∈ ℕ0 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1))
225	223, 224	sylibr 234	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ∀𝑗 ∈ ℕ0 ¬ 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1))
226	225	r19.21bi 3230	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ 𝑛 = ((2 · 𝑗) + 1))
227	226	neqned 2940	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑛 ≠ ((2 · 𝑗) + 1))
228	227	necomd 2988	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) ≠ 𝑛)
229	228	adantlr 716	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) ≠ 𝑛)
230		simplr 769	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑗 ∈ ℤ)
231		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ 𝑗 ∈ ℕ0)
232	179	ad2antrr 727	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ)
233	146	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℝ)
234		simpl 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑗 ∈ ℤ)
235	234	zred 12627	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑗 ∈ ℝ)
236	233, 235	remulcld 11169	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑗) ∈ ℝ)
237		0red 11141	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 0 ∈ ℝ)
238		1red 11139	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℝ)
239		2cnd 12253	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℂ)
240	235	recnd 11167	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑗 ∈ ℂ)
241	239, 240	mulcomd 11160	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑗) = (𝑗 · 2))
242		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ 𝑗 ∈ ℕ0)
243		elnn0z 12531	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ0 ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑗))
244	242, 243	sylnib 328	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑗))
245		nan 830	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑗)) ↔ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ¬ 0 ≤ 𝑗))
246	244, 245	mpbi 230	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ¬ 0 ≤ 𝑗)
247	246	anabss1 667	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ 0 ≤ 𝑗)
248	235, 237	ltnled 11287	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝑗 < 0 ↔ ¬ 0 ≤ 𝑗))
249	247, 248	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝑗 < 0)
250	153	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℝ+)
251	250	rpregt0d 12986	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
252		mulltgt0 45474	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (((𝑗 ∈ ℝ ∧ 𝑗 < 0) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝑗 · 2) < 0)
253	235, 249, 251, 252	syl21anc 838	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝑗 · 2) < 0)
254	241, 253	eqbrtrd 5108	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑗) < 0)
255	236, 237, 238, 254	ltadd1dd 11755	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) < (0 + 1))
256		1cnd 11133	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℂ)
257	256	addlidd 11341	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (0 + 1) = 1)
258	255, 257	breqtrd 5112	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) < 1)
259	236, 238	readdcld 11168	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℝ)
260	259, 238	ltnled 11287	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → (((2 · 𝑗) + 1) < 1 ↔ ¬ 1 ≤ ((2 · 𝑗) + 1)))
261	258, 260	mpbid 232	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ 1 ≤ ((2 · 𝑗) + 1))
262		nnge1 12199	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ → 1 ≤ ((2 · 𝑗) + 1))
263	261, 262	nsyl 140	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ¬ ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
264	263	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ¬ ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
265		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛) → ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
266		simpl 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛) → 𝑛 ∈ ℕ)
267	265, 266	eqeltrd 2837	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛) → ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
268	267	adantll 715	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛) → ((2 · 𝑗) + 1) ∈ ℕ)
269	264, 268	mtand 816	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ¬ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
270	269	neqned 2940	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑗) + 1) ≠ 𝑛)
271	230, 231, 232, 270	syl21anc 838	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑗) + 1) ≠ 𝑛)
272	229, 271	pm2.61dan 813	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑗) + 1) ≠ 𝑛)
273	272	neneqd 2938	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ¬ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
274	273	ex 412	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑗 ∈ ℤ → ¬ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛))
275	221, 274	ralrimi 3236	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ∀𝑗 ∈ ℤ ¬ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
276		ralnex 3064	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (∀𝑗 ∈ ℤ ¬ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛 ↔ ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
277	275, 276	sylib 218	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ ∃𝑗 ∈ ℤ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛)
278	179	nnzd 12544	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 𝑛 ∈ ℤ)
279		odd2np1 16304	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ 𝑛 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛))
280	278, 279	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (¬ 2 ∥ 𝑛 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ((2 · 𝑗) + 1) = 𝑛))
281	277, 280	mtbird 325	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ ¬ 2 ∥ 𝑛)
282	281	notnotrd 133	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 2 ∥ 𝑛)
283	179	nncnd 12184	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 𝑛 ∈ ℂ)
284	283, 181	npcand 11503	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ((𝑛 − 1) + 1) = 𝑛)
285	282, 284	breqtrrd 5114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → 2 ∥ ((𝑛 − 1) + 1))
286	183	nn0zd 12543	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (𝑛 − 1) ∈ ℤ)
287		oddp1even 16307	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑛 − 1) ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ (𝑛 − 1) ↔ 2 ∥ ((𝑛 − 1) + 1)))
288	286, 287	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (¬ 2 ∥ (𝑛 − 1) ↔ 2 ∥ ((𝑛 − 1) + 1)))
289	285, 288	mpbird 257	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → ¬ 2 ∥ (𝑛 − 1))
290		oexpneg 16308	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (𝑛 − 1) ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝑛 − 1)) → (-1↑(𝑛 − 1)) = -(1↑(𝑛 − 1)))
291	181, 215, 289, 290	syl3anc 1374	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (-1↑(𝑛 − 1)) = -(1↑(𝑛 − 1)))
292		1exp 14047	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑛 − 1) ∈ ℤ → (1↑(𝑛 − 1)) = 1)
293	286, 292	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (1↑(𝑛 − 1)) = 1)
294	293	negeqd 11381	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → -(1↑(𝑛 − 1)) = -1)
295	291, 294	eqtrd 2772	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺) → (-1↑(𝑛 − 1)) = -1)
296	295	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (-1↑(𝑛 − 1)) = -1)
297	296	oveq1d 7376	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → ((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = (-1 · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
298	297	oveq1d 7376	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (((-1↑(𝑛 − 1)) · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = ((-1 · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
299	191	mulm1d 11596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (-1 · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = -((𝑇↑𝑛) / 𝑛))
300	299	oveq1d 7376	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → ((-1 · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = (-((𝑇↑𝑛) / 𝑛) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
301	191	negcld 11486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → -((𝑇↑𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
302	301, 191	addcomd 11342	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (-((𝑇↑𝑛) / 𝑛) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = (((𝑇↑𝑛) / 𝑛) + -((𝑇↑𝑛) / 𝑛)))
303	191	negidd 11489	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (((𝑇↑𝑛) / 𝑛) + -((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = 0)
304	300, 302, 303	3eqtrd 2776	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → ((-1 · ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) + ((𝑇↑𝑛) / 𝑛)) = 0)
305	194, 298, 304	3eqtrd 2776	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (ℕ ∖ ran 𝐺)) → (𝐹‘𝑛) = 0)
306	111, 110	eqeltrd 2837	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ)
307	99	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐹 = (𝑗 ∈ ℕ ↦ (((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) + ((𝑇↑𝑗) / 𝑗))))
308		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1))
309	308	oveq1d 7376	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → (𝑗 − 1) = (((2 · 𝑘) + 1) − 1))
310	309	oveq2d 7377	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → (-1↑(𝑗 − 1)) = (-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)))
311	308	oveq2d 7377	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → (𝑇↑𝑗) = (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))
312	311, 308	oveq12d 7379	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → ((𝑇↑𝑗) / 𝑗) = ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)))
313	310, 312	oveq12d 7379	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → ((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) = ((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
314	313, 312	oveq12d 7379	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = ((2 · 𝑘) + 1)) → (((-1↑(𝑗 − 1)) · ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) + ((𝑇↑𝑗) / 𝑗)) = (((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
315	138	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ0)
316		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
317	315, 316	nn0mulcld 12497	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑘) ∈ ℕ0)
318		nn0p1nn 12470	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 · 𝑘) ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℕ)
319	317, 318	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℕ)
320	166	negcld 11486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → -1 ∈ ℂ)
321	165, 166	pncand 11500	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (((2 · 𝑘) + 1) − 1) = (2 · 𝑘))
322	138	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℕ0)
323	322, 162	nn0mulcld 12497	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑘) ∈ ℕ0)
324	321, 323	eqeltrd 2837	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (((2 · 𝑘) + 1) − 1) ∈ ℕ0)
325	320, 324	expcld 14102	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) ∈ ℂ)
326	325	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) ∈ ℂ)
327	14	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑇 ∈ ℂ)
328	197	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℕ0)
329	317, 328	nn0addcld 12496	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℕ0)
330	327, 329	expcld 14102	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) ∈ ℂ)
331		2cnd 12253	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℂ)
332	164	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℂ)
333	331, 332	mulcld 11159	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑘) ∈ ℂ)
334		1cnd 11133	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℂ)
335	333, 334	addcld 11158	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℂ)
336		0red 11141	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ∈ ℝ)
337	146	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℝ)
338	148	adantl 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℝ)
339	337, 338	remulcld 11169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑘) ∈ ℝ)
340		1red 11139	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℝ)
341		0le2 12277	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 ≤ 2
342	341	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 2)
343	316	nn0ge0d 12495	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝑘)
344	337, 338, 342, 343	mulge0d 11721	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (2 · 𝑘))
345		0lt1 11666	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 < 1
346	345	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 < 1)
347	339, 340, 344, 346	addgegt0d 11717	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 < ((2 · 𝑘) + 1))
348	336, 347	gtned 11275	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑘) + 1) ≠ 0)
349	330, 335, 348	divcld 11925	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)) ∈ ℂ)
350	326, 349	mulcld 11159	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) ∈ ℂ)
351	350, 349	addcld 11158	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) ∈ ℂ)
352	307, 314, 319, 351	fvmptd 6950	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘((2 · 𝑘) + 1)) = (((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
353	321	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((2 · 𝑘) + 1) − 1) = (2 · 𝑘))
354	353	oveq2d 7377	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) = (-1↑(2 · 𝑘)))
355		nn0z 12542	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℤ)
356		m1expeven 14065	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (-1↑(2 · 𝑘)) = 1)
357	355, 356	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (-1↑(2 · 𝑘)) = 1)
358	357	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (-1↑(2 · 𝑘)) = 1)
359	354, 358	eqtrd 2772	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) = 1)
360	359	oveq1d 7376	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = (1 · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
361	349	mullidd 11157	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (1 · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)))
362	360, 361	eqtrd 2772	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)))
363	362	oveq1d 7376	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = (((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
364	349	2timesd 12414	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = (((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))))
365	330, 335, 348	divrec2d 11929	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1)) = ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1))))
366	365	oveq2d 7377	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))))
367	363, 364, 366	3eqtr2d 2778	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((-1↑(((2 · 𝑘) + 1) − 1)) · ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) + ((𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)) / ((2 · 𝑘) + 1))) = (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))))
368	352, 367	eqtr2d 2773	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))) = (𝐹‘((2 · 𝑘) + 1)))
369		stirlinglem5.4	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ (2 · ((1 / ((2 · 𝑗) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1)))))
370	369	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐻 = (𝑗 ∈ ℕ0 ↦ (2 · ((1 / ((2 · 𝑗) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1))))))
371		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → 𝑗 = 𝑘)
372	371	oveq2d 7377	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → (2 · 𝑗) = (2 · 𝑘))
373	372	oveq1d 7376	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → ((2 · 𝑗) + 1) = ((2 · 𝑘) + 1))
374	373	oveq2d 7377	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → (1 / ((2 · 𝑗) + 1)) = (1 / ((2 · 𝑘) + 1)))
375	373	oveq2d 7377	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1)) = (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))
376	374, 375	oveq12d 7379	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → ((1 / ((2 · 𝑗) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1))) = ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1))))
377	376	oveq2d 7377	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑗 = 𝑘) → (2 · ((1 / ((2 · 𝑗) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑗) + 1)))) = (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))))
378	335, 348	reccld 11918	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (1 / ((2 · 𝑘) + 1)) ∈ ℂ)
379	378, 330	mulcld 11159	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1))) ∈ ℂ)
380	331, 379	mulcld 11159	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))) ∈ ℂ)
381	370, 377, 316, 380	fvmptd 6950	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐻‘𝑘) = (2 · ((1 / ((2 · 𝑘) + 1)) · (𝑇↑((2 · 𝑘) + 1)))))
382	197	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℕ0)
383	323, 382	nn0addcld 12496	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑘) + 1) ∈ ℕ0)
384	158, 161, 162, 383	fvmptd 6950	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝐺‘𝑘) = ((2 · 𝑘) + 1))
385	384	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) = ((2 · 𝑘) + 1))
386	385	fveq2d 6839	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝐺‘𝑘)) = (𝐹‘((2 · 𝑘) + 1)))
387	368, 381, 386	3eqtr4d 2782	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐻‘𝑘) = (𝐹‘(𝐺‘𝑘)))
388	135, 1, 136, 2, 145, 178, 305, 306, 387	isercoll2 15625	. . 3 ⊢ (𝜑 → (seq0( + , 𝐻) ⇝ ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇))) ↔ seq1( + , 𝐹) ⇝ ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇)))))
389	134, 388	mpbird 257	. 2 ⊢ (𝜑 → seq0( + , 𝐻) ⇝ ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇))))
390	51, 13	resubcld 11572	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
391	14	subidd 11487	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑇 − 𝑇) = 0)
392	391	eqcomd 2743	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 = (𝑇 − 𝑇))
393	13, 51, 13, 129	ltsub1dd 11756	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑇 − 𝑇) < (1 − 𝑇))
394	392, 393	eqbrtrd 5108	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 < (1 − 𝑇))
395	390, 394	elrpd 12977	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1 − 𝑇) ∈ ℝ+)
396	123, 395	relogdivd 26606	. 2 ⊢ (𝜑 → (log‘((1 + 𝑇) / (1 − 𝑇))) = ((log‘(1 + 𝑇)) − (log‘(1 − 𝑇))))
397	389, 396	breqtrrd 5114	1 ⊢ (𝜑 → seq0( + , 𝐻) ⇝ (log‘((1 + 𝑇) / (1 − 𝑇))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 848   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  ∃wrex 3062  Vcvv 3430   ∖ cdif 3887   class class class wbr 5086   ↦ cmpt 5167  ran crn 5626   ∘ ccom 5629  ⟶wf 6489  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361  ℂcc 11030  ℝcr 11031  0cc0 11032  1c1 11033   + caddc 11035   · cmul 11037  ℝ^*cxr 11172   < clt 11173   ≤ cle 11174   − cmin 11371  -cneg 11372   / cdiv 11801  ℕcn 12168  2c2 12230  ℕ₀cn0 12431  ℤcz 12518  ℤ_≥cuz 12782  ℝ⁺crp 12936  ...cfz 13455  seqcseq 13957  ↑cexp 14017  abscabs 15190   ⇝ cli 15440   ∥ cdvds 16215  ∞Metcxmet 21332  ballcbl 21334  logclog 26534

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-inf2 9556  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109  ax-pre-sup 11110  ax-addf 11111

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-of 7625  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-oadd 8403  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-fi 9318  df-sup 9349  df-inf 9350  df-oi 9419  df-card 9857  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-div 11802  df-nn 12169  df-2 12238  df-3 12239  df-4 12240  df-5 12241  df-6 12242  df-7 12243  df-8 12244  df-9 12245  df-n0 12432  df-xnn0 12505  df-z 12519  df-dec 12639  df-uz 12783  df-q 12893  df-rp 12937  df-xneg 13057  df-xadd 13058  df-xmul 13059  df-ioo 13296  df-ioc 13297  df-ico 13298  df-icc 13299  df-fz 13456  df-fzo 13603  df-fl 13745  df-mod 13823  df-seq 13958  df-exp 14018  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15023  df-cj 15055  df-re 15056  df-im 15057  df-sqrt 15191  df-abs 15192  df-limsup 15427  df-clim 15444  df-rlim 15445  df-sum 15643  df-ef 16026  df-sin 16028  df-cos 16029  df-tan 16030  df-pi 16031  df-dvds 16216  df-struct 17111  df-sets 17128  df-slot 17146  df-ndx 17158  df-base 17174  df-ress 17195  df-plusg 17227  df-mulr 17228  df-starv 17229  df-sca 17230  df-vsca 17231  df-ip 17232  df-tset 17233  df-ple 17234  df-ds 17236  df-unif 17237  df-hom 17238  df-cco 17239  df-rest 17379  df-topn 17380  df-0g 17398  df-gsum 17399  df-topgen 17400  df-pt 17401  df-prds 17404  df-xrs 17460  df-qtop 17465  df-imas 17466  df-xps 17468  df-mre 17542  df-mrc 17543  df-acs 17545  df-mgm 18602  df-sgrp 18681  df-mnd 18697  df-submnd 18746  df-mulg 19038  df-cntz 19286  df-cmn 19751  df-psmet 21339  df-xmet 21340  df-met 21341  df-bl 21342  df-mopn 21343  df-fbas 21344  df-fg 21345  df-cnfld 21348  df-top 22872  df-topon 22889  df-topsp 22911  df-bases 22924  df-cld 22997  df-ntr 22998  df-cls 22999  df-nei 23076  df-lp 23114  df-perf 23115  df-cn 23205  df-cnp 23206  df-haus 23293  df-cmp 23365  df-tx 23540  df-hmeo 23733  df-fil 23824  df-fm 23916  df-flim 23917  df-flf 23918  df-xms 24298  df-ms 24299  df-tms 24300  df-cncf 24858  df-limc 25846  df-dv 25847  df-ulm 26358  df-log 26536

This theorem is referenced by:  stirlinglem6  46528