Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  stoweidlem40 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem stoweidlem40 45056
Description: This lemma proves that qn is in the subalgebra, as in the proof of Lemma 1 in [BrosowskiDeutsh] p. 90. Q is used to represent qn in the paper, N is used to represent n in the paper, and M is used to represent k^n in the paper. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem40.1 Ⅎ𝑑𝑃
stoweidlem40.2 β„²π‘‘πœ‘
stoweidlem40.3 𝑄 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑𝑀))
stoweidlem40.4 𝐹 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)))
stoweidlem40.5 𝐺 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ 1)
stoweidlem40.6 𝐻 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))
stoweidlem40.7 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ 𝐴)
stoweidlem40.8 (πœ‘ β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
stoweidlem40.9 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴) β†’ 𝑓:π‘‡βŸΆβ„)
stoweidlem40.10 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴 ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘“β€˜π‘‘) + (π‘”β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
stoweidlem40.11 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴 ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘“β€˜π‘‘) Β· (π‘”β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
stoweidlem40.12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ π‘₯) ∈ 𝐴)
stoweidlem40.13 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
stoweidlem40.14 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
Assertion
Ref Expression
stoweidlem40 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑑,𝐴   𝑓,𝐹,𝑔   𝑓,𝐺,𝑔   𝑓,𝐻,𝑔   𝑃,𝑓,𝑔   𝑇,𝑓,𝑔,𝑑   πœ‘,𝑓,𝑔   π‘₯,𝑑,𝐴   𝑑,𝑀   𝑑,𝑁   π‘₯,𝑇   πœ‘,π‘₯
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑑)   𝑃(π‘₯,𝑑)   𝑄(π‘₯,𝑑,𝑓,𝑔)   𝐹(π‘₯,𝑑)   𝐺(π‘₯,𝑑)   𝐻(π‘₯,𝑑)   𝑀(π‘₯,𝑓,𝑔)   𝑁(π‘₯,𝑓,𝑔)

Proof of Theorem stoweidlem40
StepHypRef Expression
1 stoweidlem40.3 . . 3 𝑄 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑𝑀))
2 stoweidlem40.2 . . . 4 β„²π‘‘πœ‘
3 simpr 484 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 𝑑 ∈ 𝑇)
4 1red 11220 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 1 ∈ ℝ)
5 stoweidlem40.8 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
65ffvelcdmda 7087 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ)
7 stoweidlem40.13 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
87nnnn0d 12537 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
98adantr 480 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
106, 9reexpcld 14133 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁) ∈ ℝ)
114, 10resubcld 11647 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) ∈ ℝ)
12 stoweidlem40.4 . . . . . . . 8 𝐹 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)))
1312fvmpt2 7010 . . . . . . 7 ((𝑑 ∈ 𝑇 ∧ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) ∈ ℝ) β†’ (πΉβ€˜π‘‘) = (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)))
143, 11, 13syl2anc 583 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (πΉβ€˜π‘‘) = (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)))
1514eqcomd 2737 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) = (πΉβ€˜π‘‘))
1615oveq1d 7427 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑𝑀) = ((πΉβ€˜π‘‘)↑𝑀))
172, 16mpteq2da 5247 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑𝑀)) = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΉβ€˜π‘‘)↑𝑀)))
181, 17eqtrid 2783 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑄 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΉβ€˜π‘‘)↑𝑀)))
19 nfmpt1 5257 . . . 4 Ⅎ𝑑(𝑑 ∈ 𝑇 ↦ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)))
2012, 19nfcxfr 2900 . . 3 Ⅎ𝑑𝐹
21 stoweidlem40.9 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴) β†’ 𝑓:π‘‡βŸΆβ„)
22 stoweidlem40.11 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴 ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘“β€˜π‘‘) Β· (π‘”β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
23 stoweidlem40.12 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ π‘₯) ∈ 𝐴)
24 1re 11219 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
25 stoweidlem40.5 . . . . . . . . . . 11 𝐺 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ 1)
2625fvmpt2 7010 . . . . . . . . . 10 ((𝑑 ∈ 𝑇 ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (πΊβ€˜π‘‘) = 1)
2724, 26mpan2 688 . . . . . . . . 9 (𝑑 ∈ 𝑇 β†’ (πΊβ€˜π‘‘) = 1)
2827eqcomd 2737 . . . . . . . 8 (𝑑 ∈ 𝑇 β†’ 1 = (πΊβ€˜π‘‘))
2928adantl 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 1 = (πΊβ€˜π‘‘))
30 stoweidlem40.6 . . . . . . . . . 10 𝐻 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))
3130fvmpt2 7010 . . . . . . . . 9 ((𝑑 ∈ 𝑇 ∧ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁) ∈ ℝ) β†’ (π»β€˜π‘‘) = ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))
323, 10, 31syl2anc 583 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π»β€˜π‘‘) = ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))
3332eqcomd 2737 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁) = (π»β€˜π‘‘))
3429, 33oveq12d 7430 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) = ((πΊβ€˜π‘‘) βˆ’ (π»β€˜π‘‘)))
352, 34mpteq2da 5247 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))) = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΊβ€˜π‘‘) βˆ’ (π»β€˜π‘‘))))
3612, 35eqtrid 2783 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐹 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΊβ€˜π‘‘) βˆ’ (π»β€˜π‘‘))))
3723stoweidlem4 45020 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ 1) ∈ 𝐴)
3824, 37mpan2 688 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ 1) ∈ 𝐴)
3925, 38eqeltrid 2836 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ 𝐴)
40 stoweidlem40.1 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑𝑃
41 stoweidlem40.7 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ 𝐴)
4240, 2, 21, 22, 23, 41, 8stoweidlem19 45035 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) ∈ 𝐴)
4330, 42eqeltrid 2836 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐻 ∈ 𝐴)
44 nfmpt1 5257 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑(𝑑 ∈ 𝑇 ↦ 1)
4525, 44nfcxfr 2900 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝐺
46 nfmpt1 5257 . . . . . . 7 Ⅎ𝑑(𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))
4730, 46nfcxfr 2900 . . . . . 6 Ⅎ𝑑𝐻
48 stoweidlem40.10 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴 ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((π‘“β€˜π‘‘) + (π‘”β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
4945, 47, 2, 21, 48, 22, 23stoweidlem33 45049 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝐺 ∈ 𝐴 ∧ 𝐻 ∈ 𝐴) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΊβ€˜π‘‘) βˆ’ (π»β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
5039, 43, 49mpd3an23 1462 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΊβ€˜π‘‘) βˆ’ (π»β€˜π‘‘))) ∈ 𝐴)
5136, 50eqeltrd 2832 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ 𝐴)
52 stoweidlem40.14 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
5352nnnn0d 12537 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•0)
5420, 2, 21, 22, 23, 51, 53stoweidlem19 45035 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((πΉβ€˜π‘‘)↑𝑀)) ∈ 𝐴)
5518, 54eqeltrd 2832 1 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540  β„²wnf 1784   ∈ wcel 2105  β„²wnfc 2882   ↦ cmpt 5232  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7412  β„cr 11112  1c1 11114   + caddc 11116   Β· cmul 11118   βˆ’ cmin 11449  β„•cn 12217  β„•0cn0 12477  β†‘cexp 14032
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7728  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-er 8706  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-seq 13972  df-exp 14033
This theorem is referenced by:  stoweidlem45  45061
  Copyright terms: Public domain W3C validator