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Theorem dignn0flhalflem1

Description: Lemma 1 for dignn0flhalf . (Contributed by AV, 7-Jun-2012)

Ref Expression
Assertion dignn0flhalflem1
|- ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) ) < ( |_ ` ( ( A - 1 ) / ( 2 ^ N ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 zre
 |-  ( A e. ZZ -> A e. RR )
2 1 3ad2ant1
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> A e. RR )
3 2rp
 |-  2 e. RR+
4 3 a1i
 |-  ( N e. NN -> 2 e. RR+ )
5 nnz
 |-  ( N e. NN -> N e. ZZ )
6 4 5 rpexpcld
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ N ) e. RR+ )
7 6 rpred
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ N ) e. RR )
8 7 3ad2ant3
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) e. RR )
9 2 8 resubcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A - ( 2 ^ N ) ) e. RR )
10 6 3ad2ant3
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) e. RR+ )
11 9 10 modcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) e. RR )
12 9 11 resubcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) e. RR )
13 peano2zm
 |-  ( A e. ZZ -> ( A - 1 ) e. ZZ )
14 13 zred
 |-  ( A e. ZZ -> ( A - 1 ) e. RR )
15 14 3ad2ant1
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A - 1 ) e. RR )
16 15 10 modcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) e. RR )
17 15 16 resubcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) e. RR )
18 1red
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> 1 e. RR )
19 18 16 readdcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) e. RR )
20 8 11 readdcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ N ) + ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) e. RR )
21 2nn
 |-  2 e. NN
22 21 a1i
 |-  ( N e. NN -> 2 e. NN )
23 nnnn0
 |-  ( N e. NN -> N e. NN0 )
24 22 23 nnexpcld
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ N ) e. NN )
25 24 anim2i
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( A e. ZZ /\ ( 2 ^ N ) e. NN ) )
26 25 3adant2
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A e. ZZ /\ ( 2 ^ N ) e. NN ) )
27 m1modmmod
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( 2 ^ N ) e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) = if ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 , ( ( 2 ^ N ) - 1 ) , -u 1 ) )
28 26 27 syl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) = if ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 , ( ( 2 ^ N ) - 1 ) , -u 1 ) )
29 nnz
 |-  ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN -> ( ( A - 1 ) / 2 ) e. ZZ )
30 29 a1i
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN -> ( ( A - 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
31 zcn
 |-  ( A e. ZZ -> A e. CC )
32 xp1d2m1eqxm1d2
 |-  ( A e. CC -> ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) = ( ( A - 1 ) / 2 ) )
33 32 eqcomd
 |-  ( A e. CC -> ( ( A - 1 ) / 2 ) = ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) )
34 31 33 syl
 |-  ( A e. ZZ -> ( ( A - 1 ) / 2 ) = ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) )
35 34 adantr
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A - 1 ) / 2 ) = ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) )
36 35 eleq1d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. ZZ <-> ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) e. ZZ ) )
37 peano2z
 |-  ( ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) e. ZZ -> ( ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) + 1 ) e. ZZ )
38 31 adantr
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> A e. CC )
39 1cnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> 1 e. CC )
40 38 39 addcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( A + 1 ) e. CC )
41 40 halfcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A + 1 ) / 2 ) e. CC )
42 41 39 npcand
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) + 1 ) = ( ( A + 1 ) / 2 ) )
43 42 eleq1d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) + 1 ) e. ZZ <-> ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
44 37 43 imbitrid
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( ( A + 1 ) / 2 ) - 1 ) e. ZZ -> ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
45 36 44 sylbid
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. ZZ -> ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
46 mod0
 |-  ( ( A e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR+ ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 <-> ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ ) )
47 1 6 46 syl2an
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 <-> ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ ) )
48 22 nnzd
 |-  ( N e. NN -> 2 e. ZZ )
49 nnm1nn0
 |-  ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. NN0 )
50 48 49 zexpcld
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. ZZ )
51 50 adantl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. ZZ )
52 51 adantr
 |-  ( ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) /\ ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ ) -> ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. ZZ )
53 simpr
 |-  ( ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) /\ ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ ) -> ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ )
54 52 53 zmulcld
 |-  ( ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) /\ ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ ) -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) e. ZZ )
55 54 ex
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) e. ZZ ) )
56 5 adantl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> N e. ZZ )
57 56 zcnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> N e. CC )
58 39 negcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> -u 1 e. CC )
59 57 39 negsubd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( N + -u 1 ) = ( N - 1 ) )
60 57 58 59 mvlladdcd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( N - 1 ) - N ) = -u 1 )
61 60 oveq2d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ ( ( N - 1 ) - N ) ) = ( 2 ^ -u 1 ) )
62 2cnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> 2 e. CC )
63 2ne0
 |-  2 =/= 0
64 63 a1i
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> 2 =/= 0 )
65 1zzd
 |-  ( N e. NN -> 1 e. ZZ )
66 5 65 zsubcld
 |-  ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. ZZ )
67 66 5 jca
 |-  ( N e. NN -> ( ( N - 1 ) e. ZZ /\ N e. ZZ ) )
68 67 adantl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( N - 1 ) e. ZZ /\ N e. ZZ ) )
69 expsub
 |-  ( ( ( 2 e. CC /\ 2 =/= 0 ) /\ ( ( N - 1 ) e. ZZ /\ N e. ZZ ) ) -> ( 2 ^ ( ( N - 1 ) - N ) ) = ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
70 62 64 68 69 syl21anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ ( ( N - 1 ) - N ) ) = ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
71 expn1
 |-  ( 2 e. CC -> ( 2 ^ -u 1 ) = ( 1 / 2 ) )
72 62 71 syl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ -u 1 ) = ( 1 / 2 ) )
73 61 70 72 3eqtr3d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) = ( 1 / 2 ) )
74 73 oveq2d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( A x. ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) = ( A x. ( 1 / 2 ) ) )
75 2cnd
 |-  ( N e. NN -> 2 e. CC )
76 75 49 expcld
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. CC )
77 76 adantl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. CC )
78 3 a1i
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> 2 e. RR+ )
79 78 56 rpexpcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) e. RR+ )
80 79 rpcnne0d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ N ) e. CC /\ ( 2 ^ N ) =/= 0 ) )
81 div12
 |-  ( ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) e. CC /\ A e. CC /\ ( ( 2 ^ N ) e. CC /\ ( 2 ^ N ) =/= 0 ) ) -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) = ( A x. ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) )
82 77 38 80 81 syl3anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) = ( A x. ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) )
83 38 62 64 divrecd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( A / 2 ) = ( A x. ( 1 / 2 ) ) )
84 74 82 83 3eqtr4d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) = ( A / 2 ) )
85 84 eleq1d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) x. ( A / ( 2 ^ N ) ) ) e. ZZ <-> ( A / 2 ) e. ZZ ) )
86 55 85 sylibd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A / ( 2 ^ N ) ) e. ZZ -> ( A / 2 ) e. ZZ ) )
87 47 86 sylbid
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 -> ( A / 2 ) e. ZZ ) )
88 zeo2
 |-  ( A e. ZZ -> ( ( A / 2 ) e. ZZ <-> -. ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
89 88 adantr
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A / 2 ) e. ZZ <-> -. ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
90 87 89 sylibd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 -> -. ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ ) )
91 90 necon2ad
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( A + 1 ) / 2 ) e. ZZ -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) =/= 0 ) )
92 30 45 91 3syld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) =/= 0 ) )
93 92 ex
 |-  ( A e. ZZ -> ( N e. NN -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) =/= 0 ) ) )
94 93 com23
 |-  ( A e. ZZ -> ( ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN -> ( N e. NN -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) =/= 0 ) ) )
95 94 3imp
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) =/= 0 )
96 95 neneqd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> -. ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 )
97 96 iffalsed
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> if ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) = 0 , ( ( 2 ^ N ) - 1 ) , -u 1 ) = -u 1 )
98 28 97 eqtrd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) = -u 1 )
99 neg1lt0
 |-  -u 1 < 0
100 2re
 |-  2 e. RR
101 1lt2
 |-  1 < 2
102 expgt1
 |-  ( ( 2 e. RR /\ N e. NN /\ 1 < 2 ) -> 1 < ( 2 ^ N ) )
103 100 101 102 mp3an13
 |-  ( N e. NN -> 1 < ( 2 ^ N ) )
104 1red
 |-  ( N e. NN -> 1 e. RR )
105 104 7 posdifd
 |-  ( N e. NN -> ( 1 < ( 2 ^ N ) <-> 0 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) )
106 103 105 mpbid
 |-  ( N e. NN -> 0 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) )
107 104 renegcld
 |-  ( N e. NN -> -u 1 e. RR )
108 0red
 |-  ( N e. NN -> 0 e. RR )
109 7 104 resubcld
 |-  ( N e. NN -> ( ( 2 ^ N ) - 1 ) e. RR )
110 lttr
 |-  ( ( -u 1 e. RR /\ 0 e. RR /\ ( ( 2 ^ N ) - 1 ) e. RR ) -> ( ( -u 1 < 0 /\ 0 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) -> -u 1 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) )
111 107 108 109 110 syl3anc
 |-  ( N e. NN -> ( ( -u 1 < 0 /\ 0 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) -> -u 1 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) )
112 106 111 mpan2d
 |-  ( N e. NN -> ( -u 1 < 0 -> -u 1 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) ) )
113 99 112 mpi
 |-  ( N e. NN -> -u 1 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) )
114 113 3ad2ant3
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> -u 1 < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) )
115 98 114 eqbrtrd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) )
116 2 10 modcld
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) e. RR )
117 ltsubadd2b
 |-  ( ( ( 1 e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR ) /\ ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) e. RR /\ ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) e. RR ) ) -> ( ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) <-> ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) + ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) ) )
118 18 8 116 16 117 syl22anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) - ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) - 1 ) <-> ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) + ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) ) )
119 115 118 mpbid
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) + ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) )
120 modid0
 |-  ( ( 2 ^ N ) e. RR+ -> ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) = 0 )
121 10 120 syl
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) = 0 )
122 121 oveq2d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - 0 ) )
123 116 recnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A mod ( 2 ^ N ) ) e. CC )
124 123 subid1d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - 0 ) = ( A mod ( 2 ^ N ) ) )
125 122 124 eqtrd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) ) = ( A mod ( 2 ^ N ) ) )
126 125 oveq1d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) )
127 modsubmodmod
 |-  ( ( A e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR+ ) -> ( ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) )
128 2 8 10 127 syl3anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) - ( ( 2 ^ N ) mod ( 2 ^ N ) ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) )
129 modabs2
 |-  ( ( A e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR+ ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( A mod ( 2 ^ N ) ) )
130 2 10 129 syl2anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A mod ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( A mod ( 2 ^ N ) ) )
131 126 128 130 3eqtr3d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) = ( A mod ( 2 ^ N ) ) )
132 131 oveq2d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( 2 ^ N ) + ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( 2 ^ N ) + ( A mod ( 2 ^ N ) ) ) )
133 119 132 breqtrrd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( 2 ^ N ) + ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) )
134 19 20 2 133 ltsub2dd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( A - ( ( 2 ^ N ) + ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) ) < ( A - ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) ) )
135 31 3ad2ant1
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> A e. CC )
136 8 recnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) e. CC )
137 11 recnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) e. CC )
138 135 136 137 subsub4d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) = ( A - ( ( 2 ^ N ) + ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) ) )
139 1cnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> 1 e. CC )
140 16 recnd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) e. CC )
141 135 139 140 subsub4d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) = ( A - ( 1 + ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) ) )
142 134 138 141 3brtr4d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) < ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) )
143 12 17 10 142 ltdiv1dd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) < ( ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
144 7 recnd
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ N ) e. CC )
145 144 3ad2ant3
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) e. CC )
146 63 a1i
 |-  ( N e. NN -> 2 =/= 0 )
147 75 146 5 expne0d
 |-  ( N e. NN -> ( 2 ^ N ) =/= 0 )
148 147 3ad2ant3
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 ^ N ) =/= 0 )
149 divsub1dir
 |-  ( ( A e. CC /\ ( 2 ^ N ) e. CC /\ ( 2 ^ N ) =/= 0 ) -> ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) = ( ( A - ( 2 ^ N ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
150 149 fveq2d
 |-  ( ( A e. CC /\ ( 2 ^ N ) e. CC /\ ( 2 ^ N ) =/= 0 ) -> ( |_ ` ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) ) = ( |_ ` ( ( A - ( 2 ^ N ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) )
151 135 145 148 150 syl3anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) ) = ( |_ ` ( ( A - ( 2 ^ N ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) )
152 fldivmod
 |-  ( ( ( A - ( 2 ^ N ) ) e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR+ ) -> ( |_ ` ( ( A - ( 2 ^ N ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
153 9 10 152 syl2anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A - ( 2 ^ N ) ) / ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
154 151 153 eqtrd
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) ) = ( ( ( A - ( 2 ^ N ) ) - ( ( A - ( 2 ^ N ) ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
155 fldivmod
 |-  ( ( ( A - 1 ) e. RR /\ ( 2 ^ N ) e. RR+ ) -> ( |_ ` ( ( A - 1 ) / ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
156 15 10 155 syl2anc
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A - 1 ) / ( 2 ^ N ) ) ) = ( ( ( A - 1 ) - ( ( A - 1 ) mod ( 2 ^ N ) ) ) / ( 2 ^ N ) ) )
157 143 154 156 3brtr4d
 |-  ( ( A e. ZZ /\ ( ( A - 1 ) / 2 ) e. NN /\ N e. NN ) -> ( |_ ` ( ( A / ( 2 ^ N ) ) - 1 ) ) < ( |_ ` ( ( A - 1 ) / ( 2 ^ N ) ) ) )