Metamath Proof Explorer


Theorem abelthlem8

Description: Lemma for abelth . (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses abelth.1 φA:0
abelth.2 φseq0+Adom
abelth.3 φM
abelth.4 φ0M
abelth.5 S=z|1zM1z
abelth.6 F=xSn0Anxn
abelth.7 φseq0+A0
Assertion abelthlem8 φR+w+yS1y<wF1Fy<R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 abelth.1 φA:0
2 abelth.2 φseq0+Adom
3 abelth.3 φM
4 abelth.4 φ0M
5 abelth.5 S=z|1zM1z
6 abelth.6 F=xSn0Anxn
7 abelth.7 φseq0+A0
8 nn0uz 0=0
9 0zd φR+0
10 id R+R+
11 3 4 ge0p1rpd φM+1+
12 rpdivcl R+M+1+RM+1+
13 10 11 12 syl2anr φR+RM+1+
14 eqidd φR+k0seq0+Ak=seq0+Ak
15 7 adantr φR+seq0+A0
16 8 9 13 14 15 climi0 φR+j0kjseq0+Ak<RM+1
17 13 adantr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1RM+1+
18 fzfid φ0j1Fin
19 0zd φ0
20 1 ffvelcdmda φw0Aw
21 8 19 20 serf φseq0+A:0
22 elfznn0 i0j1i0
23 ffvelcdm seq0+A:0i0seq0+Ai
24 21 22 23 syl2an φi0j1seq0+Ai
25 24 abscld φi0j1seq0+Ai
26 18 25 fsumrecl φi=0j1seq0+Ai
27 26 ad2antrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1i=0j1seq0+Ai
28 24 absge0d φi0j10seq0+Ai
29 18 25 28 fsumge0 φ0i=0j1seq0+Ai
30 29 ad2antrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+10i=0j1seq0+Ai
31 27 30 ge0p1rpd φR+j0kjseq0+Ak<RM+1i=0j1seq0+Ai+1+
32 17 31 rpdivcld φR+j0kjseq0+Ak<RM+1RM+1i=0j1seq0+Ai+1+
33 1 2 3 4 5 abelthlem2 φ1SS10ballabs1
34 33 simpld φ1S
35 oveq1 x=1xn=1n
36 nn0z n0n
37 1exp n1n=1
38 36 37 syl n01n=1
39 35 38 sylan9eq x=1n0xn=1
40 39 oveq2d x=1n0Anxn=An1
41 40 sumeq2dv x=1n0Anxn=n0An1
42 sumex n0An1V
43 41 6 42 fvmpt 1SF1=n0An1
44 34 43 syl φF1=n0An1
45 1 ffvelcdmda φn0An
46 45 mulridd φn0An1=An
47 46 eqcomd φn0An=An1
48 46 45 eqeltrd φn0An1
49 8 19 47 48 7 isumclim φn0An1=0
50 44 49 eqtrd φF1=0
51 50 adantr φySF1=0
52 51 oveq1d φySF1Fy=0Fy
53 df-neg Fy=0Fy
54 52 53 eqtr4di φySF1Fy=Fy
55 54 fveq2d φySF1Fy=Fy
56 1 2 3 4 5 6 abelthlem4 φF:S
57 56 ffvelcdmda φySFy
58 57 absnegd φySFy=Fy
59 55 58 eqtrd φySF1Fy=Fy
60 59 adantlr φR+ySF1Fy=Fy
61 60 ad2ant2r φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1F1Fy=Fy
62 fveq2 y=1Fy=F1
63 62 50 sylan9eqr φy=1Fy=0
64 63 abs00bd φy=1Fy=0
65 64 ad5ant15 φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y=1Fy=0
66 simpllr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1R+
67 66 rpgt0d φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+10<R
68 67 adantr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y=10<R
69 65 68 eqbrtrd φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y=1Fy<R
70 1 ad3antrrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1A:0
71 2 ad3antrrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1seq0+Adom
72 3 ad3antrrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1M
73 4 ad3antrrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y10M
74 7 ad3antrrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1seq0+A0
75 simprll φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1yS
76 simprr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1y1
77 eldifsn yS1ySy1
78 75 76 77 sylanbrc φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1yS1
79 13 ad2antrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1RM+1+
80 simplrl φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1j0
81 simplrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1kjseq0+Ak<RM+1
82 2fveq3 k=mseq0+Ak=seq0+Am
83 82 breq1d k=mseq0+Ak<RM+1seq0+Am<RM+1
84 83 cbvralvw kjseq0+Ak<RM+1mjseq0+Am<RM+1
85 81 84 sylib φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1mjseq0+Am<RM+1
86 simprlr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y11y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1
87 2fveq3 i=nseq0+Ai=seq0+An
88 87 cbvsumv i=0j1seq0+Ai=n=0j1seq0+An
89 88 oveq1i i=0j1seq0+Ai+1=n=0j1seq0+An+1
90 89 oveq2i RM+1i=0j1seq0+Ai+1=RM+1n=0j1seq0+An+1
91 86 90 breqtrdi φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y11y<RM+1n=0j1seq0+An+1
92 70 71 72 73 5 6 74 78 79 80 85 91 abelthlem7 φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1Fy<M+1RM+1
93 rpcn R+R
94 93 adantl φR+R
95 11 adantr φR+M+1+
96 95 rpcnd φR+M+1
97 95 rpne0d φR+M+10
98 94 96 97 divcan2d φR+M+1RM+1=R
99 98 ad2antrr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1M+1RM+1=R
100 92 99 breqtrd φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1Fy<R
101 100 anassrs φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1y1Fy<R
102 69 101 pm2.61dane φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1Fy<R
103 61 102 eqbrtrd φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1F1Fy<R
104 103 expr φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1F1Fy<R
105 104 ralrimiva φR+j0kjseq0+Ak<RM+1yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1F1Fy<R
106 breq2 w=RM+1i=0j1seq0+Ai+11y<w1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1
107 106 rspceaimv RM+1i=0j1seq0+Ai+1+yS1y<RM+1i=0j1seq0+Ai+1F1Fy<Rw+yS1y<wF1Fy<R
108 32 105 107 syl2anc φR+j0kjseq0+Ak<RM+1w+yS1y<wF1Fy<R
109 16 108 rexlimddv φR+w+yS1y<wF1Fy<R