Metamath Proof Explorer


Theorem knoppndvlem11

Description: Lemma for knoppndv . (Contributed by Asger C. Ipsen, 28-Jun-2021) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021)

Ref Expression
Hypotheses knoppndvlem11.t T = x x + 1 2 x
knoppndvlem11.f F = y n 0 C n T 2 N n y
knoppndvlem11.a φ A
knoppndvlem11.b φ B
knoppndvlem11.c φ C 1 1
knoppndvlem11.j φ J 0
knoppndvlem11.n φ N
Assertion knoppndvlem11 φ i = 0 J 1 F B i i = 0 J 1 F A i B A i = 0 J 1 2 N C i

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 knoppndvlem11.t T = x x + 1 2 x
2 knoppndvlem11.f F = y n 0 C n T 2 N n y
3 knoppndvlem11.a φ A
4 knoppndvlem11.b φ B
5 knoppndvlem11.c φ C 1 1
6 knoppndvlem11.j φ J 0
7 knoppndvlem11.n φ N
8 fzfid φ 0 J 1 Fin
9 7 adantr φ i 0 J 1 N
10 5 knoppndvlem3 φ C C < 1
11 10 simpld φ C
12 11 adantr φ i 0 J 1 C
13 4 adantr φ i 0 J 1 B
14 elfznn0 i 0 J 1 i 0
15 14 adantl φ i 0 J 1 i 0
16 1 2 9 12 13 15 knoppcnlem3 φ i 0 J 1 F B i
17 16 recnd φ i 0 J 1 F B i
18 3 adantr φ i 0 J 1 A
19 1 2 9 12 18 15 knoppcnlem3 φ i 0 J 1 F A i
20 19 recnd φ i 0 J 1 F A i
21 8 17 20 fsumsub φ i = 0 J 1 F B i F A i = i = 0 J 1 F B i i = 0 J 1 F A i
22 21 eqcomd φ i = 0 J 1 F B i i = 0 J 1 F A i = i = 0 J 1 F B i F A i
23 22 fveq2d φ i = 0 J 1 F B i i = 0 J 1 F A i = i = 0 J 1 F B i F A i
24 17 20 subcld φ i 0 J 1 F B i F A i
25 8 24 fsumcl φ i = 0 J 1 F B i F A i
26 25 abscld φ i = 0 J 1 F B i F A i
27 24 abscld φ i 0 J 1 F B i F A i
28 8 27 fsumrecl φ i = 0 J 1 F B i F A i
29 4 3 resubcld φ B A
30 29 recnd φ B A
31 30 abscld φ B A
32 2re 2
33 32 a1i φ 2
34 nnre N N
35 7 34 syl φ N
36 33 35 remulcld φ 2 N
37 11 recnd φ C
38 37 abscld φ C
39 36 38 remulcld φ 2 N C
40 39 adantr φ i 0 J 1 2 N C
41 40 15 reexpcld φ i 0 J 1 2 N C i
42 8 41 fsumrecl φ i = 0 J 1 2 N C i
43 31 42 remulcld φ B A i = 0 J 1 2 N C i
44 8 24 fsumabs φ i = 0 J 1 F B i F A i i = 0 J 1 F B i F A i
45 31 adantr φ i 0 J 1 B A
46 45 41 remulcld φ i 0 J 1 B A 2 N C i
47 2 13 15 knoppcnlem1 φ i 0 J 1 F B i = C i T 2 N i B
48 2 18 15 knoppcnlem1 φ i 0 J 1 F A i = C i T 2 N i A
49 47 48 oveq12d φ i 0 J 1 F B i F A i = C i T 2 N i B C i T 2 N i A
50 12 15 reexpcld φ i 0 J 1 C i
51 50 recnd φ i 0 J 1 C i
52 36 adantr φ i 0 J 1 2 N
53 52 15 reexpcld φ i 0 J 1 2 N i
54 53 13 remulcld φ i 0 J 1 2 N i B
55 1 54 dnicld2 φ i 0 J 1 T 2 N i B
56 55 recnd φ i 0 J 1 T 2 N i B
57 53 18 remulcld φ i 0 J 1 2 N i A
58 1 57 dnicld2 φ i 0 J 1 T 2 N i A
59 58 recnd φ i 0 J 1 T 2 N i A
60 51 56 59 subdid φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A = C i T 2 N i B C i T 2 N i A
61 60 eqcomd φ i 0 J 1 C i T 2 N i B C i T 2 N i A = C i T 2 N i B T 2 N i A
62 49 61 eqtrd φ i 0 J 1 F B i F A i = C i T 2 N i B T 2 N i A
63 62 fveq2d φ i 0 J 1 F B i F A i = C i T 2 N i B T 2 N i A
64 56 59 subcld φ i 0 J 1 T 2 N i B T 2 N i A
65 51 64 absmuld φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A = C i T 2 N i B T 2 N i A
66 37 adantr φ i 0 J 1 C
67 66 15 absexpd φ i 0 J 1 C i = C i
68 67 oveq1d φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A = C i T 2 N i B T 2 N i A
69 65 68 eqtrd φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A = C i T 2 N i B T 2 N i A
70 63 69 eqtrd φ i 0 J 1 F B i F A i = C i T 2 N i B T 2 N i A
71 64 abscld φ i 0 J 1 T 2 N i B T 2 N i A
72 54 57 resubcld φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A
73 72 recnd φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A
74 73 abscld φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A
75 38 adantr φ i 0 J 1 C
76 75 15 reexpcld φ i 0 J 1 C i
77 66 absge0d φ i 0 J 1 0 C
78 75 15 77 expge0d φ i 0 J 1 0 C i
79 1 57 54 dnibnd φ i 0 J 1 T 2 N i B T 2 N i A 2 N i B 2 N i A
80 71 74 76 78 79 lemul2ad φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A C i 2 N i B 2 N i A
81 53 recnd φ i 0 J 1 2 N i
82 13 recnd φ i 0 J 1 B
83 18 recnd φ i 0 J 1 A
84 81 82 83 subdid φ i 0 J 1 2 N i B A = 2 N i B 2 N i A
85 84 eqcomd φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A = 2 N i B A
86 85 fveq2d φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A = 2 N i B A
87 30 adantr φ i 0 J 1 B A
88 81 87 absmuld φ i 0 J 1 2 N i B A = 2 N i B A
89 52 recnd φ i 0 J 1 2 N
90 89 15 absexpd φ i 0 J 1 2 N i = 2 N i
91 33 recnd φ 2
92 35 recnd φ N
93 91 92 absmuld φ 2 N = 2 N
94 0le2 0 2
95 32 absidi 0 2 2 = 2
96 94 95 ax-mp 2 = 2
97 96 a1i φ 2 = 2
98 0red φ 0
99 1red φ 1
100 0le1 0 1
101 100 a1i φ 0 1
102 nnge1 N 1 N
103 7 102 syl φ 1 N
104 98 99 35 101 103 letrd φ 0 N
105 35 104 absidd φ N = N
106 97 105 oveq12d φ 2 N = 2 N
107 93 106 eqtrd φ 2 N = 2 N
108 107 oveq1d φ 2 N i = 2 N i
109 108 adantr φ i 0 J 1 2 N i = 2 N i
110 90 109 eqtrd φ i 0 J 1 2 N i = 2 N i
111 110 oveq1d φ i 0 J 1 2 N i B A = 2 N i B A
112 88 111 eqtrd φ i 0 J 1 2 N i B A = 2 N i B A
113 86 112 eqtrd φ i 0 J 1 2 N i B 2 N i A = 2 N i B A
114 113 oveq2d φ i 0 J 1 C i 2 N i B 2 N i A = C i 2 N i B A
115 76 recnd φ i 0 J 1 C i
116 45 recnd φ i 0 J 1 B A
117 115 81 116 mulassd φ i 0 J 1 C i 2 N i B A = C i 2 N i B A
118 117 eqcomd φ i 0 J 1 C i 2 N i B A = C i 2 N i B A
119 115 81 mulcld φ i 0 J 1 C i 2 N i
120 119 116 mulcomd φ i 0 J 1 C i 2 N i B A = B A C i 2 N i
121 115 81 mulcomd φ i 0 J 1 C i 2 N i = 2 N i C i
122 75 recnd φ i 0 J 1 C
123 89 122 15 mulexpd φ i 0 J 1 2 N C i = 2 N i C i
124 123 eqcomd φ i 0 J 1 2 N i C i = 2 N C i
125 121 124 eqtrd φ i 0 J 1 C i 2 N i = 2 N C i
126 125 oveq2d φ i 0 J 1 B A C i 2 N i = B A 2 N C i
127 118 120 126 3eqtrd φ i 0 J 1 C i 2 N i B A = B A 2 N C i
128 114 127 eqtrd φ i 0 J 1 C i 2 N i B 2 N i A = B A 2 N C i
129 80 128 breqtrd φ i 0 J 1 C i T 2 N i B T 2 N i A B A 2 N C i
130 70 129 eqbrtrd φ i 0 J 1 F B i F A i B A 2 N C i
131 8 27 46 130 fsumle φ i = 0 J 1 F B i F A i i = 0 J 1 B A 2 N C i
132 31 recnd φ B A
133 125 119 eqeltrrd φ i 0 J 1 2 N C i
134 8 132 133 fsummulc2 φ B A i = 0 J 1 2 N C i = i = 0 J 1 B A 2 N C i
135 134 eqcomd φ i = 0 J 1 B A 2 N C i = B A i = 0 J 1 2 N C i
136 131 135 breqtrd φ i = 0 J 1 F B i F A i B A i = 0 J 1 2 N C i
137 26 28 43 44 136 letrd φ i = 0 J 1 F B i F A i B A i = 0 J 1 2 N C i
138 23 137 eqbrtrd φ i = 0 J 1 F B i i = 0 J 1 F A i B A i = 0 J 1 2 N C i