Metamath Proof Explorer


Theorem lcmineqlem12

Description: Base case for induction. (Contributed by metakunt, 12-May-2024)

Ref Expression
Hypothesis lcmineqlem12.1 ⊢ φ → N ∈ ℕ
Assertion lcmineqlem12 ⊢ φ → ∫ 0 1 t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 dt = 1 1 ⁢ ( N 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lcmineqlem12.1 ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 elunitcn ⊢ t ∈ 0 1 → t ∈ ℂ
3 1m1e0 ⊢ 1 − 1 = 0
4 3 oveq2i ⊢ t 1 − 1 = t 0
5 simpr ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → t ∈ ℂ
6 5 exp0d ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → t 0 = 1
7 4 6 eqtrid ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → t 1 − 1 = 1
8 7 oveq1d ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 = 1 ⁢ 1 − t N − 1
9 1cnd ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → 1 ∈ ℂ
10 9 5 subcld ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → 1 − t ∈ ℂ
11 nnm1nn0 ⊢ N ∈ ℕ → N − 1 ∈ ℕ 0
12 1 11 syl ⊢ φ → N − 1 ∈ ℕ 0
13 12 adantr ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → N − 1 ∈ ℕ 0
14 10 13 expcld ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → 1 − t N − 1 ∈ ℂ
15 14 mullidd ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → 1 ⁢ 1 − t N − 1 = 1 − t N − 1
16 8 15 eqtrd ⊢ φ ∧ t ∈ ℂ → t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 = 1 − t N − 1
17 2 16 sylan2 ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 = 1 − t N − 1
18 17 itgeq2dv ⊢ φ → ∫ 0 1 t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 dt = ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt
19 0red ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
20 1red ⊢ φ → 1 ∈ ℝ
21 2 14 sylan2 ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → 1 − t N − 1 ∈ ℂ
22 19 20 21 itgioo ⊢ φ → ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt = ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt
23 eqidd ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 = x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1
24 oveq2 ⊢ x = t → 1 − x = 1 − t
25 24 oveq1d ⊢ x = t → 1 − x N − 1 = 1 − t N − 1
26 25 adantl ⊢ φ ∧ x = t → 1 − x N − 1 = 1 − t N − 1
27 26 adantlr ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 ∧ x = t → 1 − x N − 1 = 1 − t N − 1
28 simpr ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → t ∈ 0 1
29 1cnd ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → 1 ∈ ℂ
30 elioore ⊢ t ∈ 0 1 → t ∈ ℝ
31 recn ⊢ t ∈ ℝ → t ∈ ℂ
32 28 30 31 3syl ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → t ∈ ℂ
33 29 32 subcld ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → 1 − t ∈ ℂ
34 12 adantr ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → N − 1 ∈ ℕ 0
35 33 34 expcld ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → 1 − t N − 1 ∈ ℂ
36 23 27 28 35 fvmptd ⊢ φ ∧ t ∈ 0 1 → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t = 1 − t N − 1
37 36 itgeq2dv ⊢ φ → ∫ 0 1 x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t dt = ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt
38 cnelprrecn ⊢ ℂ ∈ ℝ ℂ
39 38 a1i ⊢ φ → ℂ ∈ ℝ ℂ
40 1cnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 1 ∈ ℂ
41 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → x ∈ ℂ
42 40 41 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 1 − x ∈ ℂ
43 nnnn0 ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℕ 0
44 1 43 syl ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
45 44 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N ∈ ℕ 0
46 42 45 expcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 1 − x N ∈ ℂ
47 45 nn0cnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N ∈ ℂ
48 12 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N − 1 ∈ ℕ 0
49 42 48 expcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 1 − x N − 1 ∈ ℂ
50 47 49 mulcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N ⁢ 1 − x N − 1 ∈ ℂ
51 40 negcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 ∈ ℂ
52 50 51 mulcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 ∈ ℂ
53 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → y ∈ ℂ
54 44 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → N ∈ ℕ 0
55 53 54 expcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → y N ∈ ℂ
56 54 nn0cnd ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → N ∈ ℂ
57 12 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → N − 1 ∈ ℕ 0
58 53 57 expcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → y N − 1 ∈ ℂ
59 56 58 mulcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℂ → N ⁢ y N − 1 ∈ ℂ
60 0cnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 0 ∈ ℂ
61 1cnd ⊢ φ → 1 ∈ ℂ
62 39 61 dvmptc ⊢ φ → dx ∈ ℂ 1 d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ 0
63 39 dvmptid ⊢ φ → dx ∈ ℂ x d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ 1
64 39 40 60 62 41 40 63 dvmptsub ⊢ φ → dx ∈ ℂ 1 − x d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ 0 − 1
65 df-neg ⊢ − 1 = 0 − 1
66 65 a1i ⊢ φ → − 1 = 0 − 1
67 66 mpteq2dv ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ − 1 = x ∈ ℂ ⟼ 0 − 1
68 64 67 eqtr4d ⊢ φ → dx ∈ ℂ 1 − x d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ − 1
69 dvexp ⊢ N ∈ ℕ → dy ∈ ℂ y N d ℂ y = y ∈ ℂ ⟼ N ⁢ y N − 1
70 1 69 syl ⊢ φ → dy ∈ ℂ y N d ℂ y = y ∈ ℂ ⟼ N ⁢ y N − 1
71 oveq1 ⊢ y = 1 − x → y N = 1 − x N
72 oveq1 ⊢ y = 1 − x → y N − 1 = 1 − x N − 1
73 72 oveq2d ⊢ y = 1 − x → N ⁢ y N − 1 = N ⁢ 1 − x N − 1
74 39 39 42 51 55 59 68 70 71 73 dvmptco ⊢ φ → dx ∈ ℂ 1 − x N d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
75 61 negcld ⊢ φ → − 1 ∈ ℂ
76 1 nncnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
77 1 nnne0d ⊢ φ → N ≠ 0
78 75 76 77 divcld ⊢ φ → − 1 N ∈ ℂ
79 39 46 52 74 78 dvmptcmul ⊢ φ → dx ∈ ℂ − 1 N ⁢ 1 − x N d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
80 78 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ∈ ℂ
81 80 50 51 mulassd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
82 81 eqcomd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
83 80 47 49 mulassd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 = − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1
84 83 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
85 84 eqcomd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
86 82 85 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
87 77 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → N ≠ 0
88 51 47 87 divcan1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⋅ N = − 1
89 88 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 = -1 ⁢ 1 − x N − 1
90 89 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⋅ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = -1 ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
91 86 90 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = -1 ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
92 51 51 49 mul32d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ -1 ⁢ 1 − x N − 1 = -1 ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1
93 92 eqcomd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = -1 ⁢ -1 ⁢ 1 − x N − 1
94 91 93 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = -1 ⁢ -1 ⁢ 1 − x N − 1
95 40 40 mul2negd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ -1 = 1 ⋅ 1
96 1t1e1 ⊢ 1 ⋅ 1 = 1
97 95 96 eqtrdi ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ -1 = 1
98 97 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ -1 ⁢ 1 − x N − 1 = 1 ⁢ 1 − x N − 1
99 49 mullidd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → 1 ⁢ 1 − x N − 1 = 1 − x N − 1
100 98 99 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → -1 ⁢ -1 ⁢ 1 − x N − 1 = 1 − x N − 1
101 94 100 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = 1 − x N − 1
102 101 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ − 1 N ⁢ N ⁢ 1 − x N − 1 ⁢ -1 = x ∈ ℂ ⟼ 1 − x N − 1
103 79 102 eqtrd ⊢ φ → dx ∈ ℂ − 1 N ⁢ 1 − x N d ℂ x = x ∈ ℂ ⟼ 1 − x N − 1
104 80 46 mulcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℂ → − 1 N ⁢ 1 − x N ∈ ℂ
105 103 104 49 resdvopclptsd ⊢ φ → dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x = x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1
106 105 fveq1d ⊢ φ → dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t = x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t
107 106 ralrimivw ⊢ φ → ∀ t ∈ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t = x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t
108 itgeq2 ⊢ ∀ t ∈ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t = x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t → ∫ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t dt = ∫ 0 1 x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t dt
109 107 108 syl ⊢ φ → ∫ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t dt = ∫ 0 1 x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t dt
110 0le1 ⊢ 0 ≤ 1
111 110 a1i ⊢ φ → 0 ≤ 1
112 nfv ⊢ Ⅎ x φ
113 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
114 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
115 cncfmptc ⊢ 1 ∈ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → x ∈ ℂ ⟼ 1 : ℂ ⟶cn ℂ
116 113 114 114 115 mp3an ⊢ x ∈ ℂ ⟼ 1 : ℂ ⟶cn ℂ
117 116 a1i ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ 1 : ℂ ⟶cn ℂ
118 cncfmptid ⊢ ℂ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → x ∈ ℂ ⟼ x : ℂ ⟶cn ℂ
119 114 114 118 mp2an ⊢ x ∈ ℂ ⟼ x : ℂ ⟶cn ℂ
120 119 a1i ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ x : ℂ ⟶cn ℂ
121 117 120 subcncf ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ 1 − x : ℂ ⟶cn ℂ
122 expcncf ⊢ N − 1 ∈ ℕ 0 → y ∈ ℂ ⟼ y N − 1 : ℂ ⟶cn ℂ
123 12 122 syl ⊢ φ → y ∈ ℂ ⟼ y N − 1 : ℂ ⟶cn ℂ
124 ssidd ⊢ φ → ℂ ⊆ ℂ
125 112 121 123 124 72 cncfcompt2 ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ 1 − x N − 1 : ℂ ⟶cn ℂ
126 125 resopunitintvd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 : 0 1 ⟶cn ℂ
127 105 eleq1d ⊢ φ → dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x : 0 1 ⟶cn ℂ ↔ x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 : 0 1 ⟶cn ℂ
128 126 127 mpbird ⊢ φ → dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x : 0 1 ⟶cn ℂ
129 ioossicc ⊢ 0 1 ⊆ 0 1
130 129 a1i ⊢ φ → 0 1 ⊆ 0 1
131 ioombl ⊢ 0 1 ∈ dom ⁡ vol
132 131 a1i ⊢ φ → 0 1 ∈ dom ⁡ vol
133 elunitcn ⊢ x ∈ 0 1 → x ∈ ℂ
134 133 49 sylan2 ⊢ φ ∧ x ∈ 0 1 → 1 − x N − 1 ∈ ℂ
135 114 a1i ⊢ φ → ℂ ⊆ ℂ
136 112 121 123 135 72 cncfcompt2 ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ 1 − x N − 1 : ℂ ⟶cn ℂ
137 136 resclunitintvd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 : 0 1 ⟶cn ℂ
138 19 20 137 3jca ⊢ φ → 0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 : 0 1 ⟶cn ℂ
139 cnicciblnc ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 : 0 1 ⟶cn ℂ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ∈ 𝐿 1
140 138 139 syl ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ∈ 𝐿 1
141 130 132 134 140 iblss ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ∈ 𝐿 1
142 105 141 eqeltrd ⊢ φ → dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ∈ 𝐿 1
143 cncfmptc ⊢ − 1 N ∈ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → x ∈ ℂ ⟼ − 1 N : ℂ ⟶cn ℂ
144 114 114 143 mp3an23 ⊢ − 1 N ∈ ℂ → x ∈ ℂ ⟼ − 1 N : ℂ ⟶cn ℂ
145 78 144 syl ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ − 1 N : ℂ ⟶cn ℂ
146 145 resclunitintvd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N : 0 1 ⟶cn ℂ
147 expcncf ⊢ N ∈ ℕ 0 → y ∈ ℂ ⟼ y N : ℂ ⟶cn ℂ
148 44 147 syl ⊢ φ → y ∈ ℂ ⟼ y N : ℂ ⟶cn ℂ
149 112 121 148 124 71 cncfcompt2 ⊢ φ → x ∈ ℂ ⟼ 1 − x N : ℂ ⟶cn ℂ
150 149 resclunitintvd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N : 0 1 ⟶cn ℂ
151 146 150 mulcncf ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N : 0 1 ⟶cn ℂ
152 19 20 111 128 142 151 ftc2 ⊢ φ → ∫ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t dt = x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 1 − x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 0
153 eqidd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N = x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N
154 simpr ⊢ φ ∧ x = 1 → x = 1
155 154 oveq2d ⊢ φ ∧ x = 1 → 1 − x = 1 − 1
156 155 3 eqtrdi ⊢ φ ∧ x = 1 → 1 − x = 0
157 156 oveq1d ⊢ φ ∧ x = 1 → 1 − x N = 0 N
158 0exp ⊢ N ∈ ℕ → 0 N = 0
159 1 158 syl ⊢ φ → 0 N = 0
160 159 adantr ⊢ φ ∧ x = 1 → 0 N = 0
161 157 160 eqtrd ⊢ φ ∧ x = 1 → 1 − x N = 0
162 161 oveq2d ⊢ φ ∧ x = 1 → − 1 N ⁢ 1 − x N = − 1 N ⋅ 0
163 78 mul01d ⊢ φ → − 1 N ⋅ 0 = 0
164 163 adantr ⊢ φ ∧ x = 1 → − 1 N ⋅ 0 = 0
165 162 164 eqtrd ⊢ φ ∧ x = 1 → − 1 N ⁢ 1 − x N = 0
166 1elunit ⊢ 1 ∈ 0 1
167 166 a1i ⊢ φ → 1 ∈ 0 1
168 0cnd ⊢ φ → 0 ∈ ℂ
169 153 165 167 168 fvmptd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 1 = 0
170 simpr ⊢ φ ∧ x = 0 → x = 0
171 170 oveq2d ⊢ φ ∧ x = 0 → 1 − x = 1 − 0
172 1m0e1 ⊢ 1 − 0 = 1
173 171 172 eqtrdi ⊢ φ ∧ x = 0 → 1 − x = 1
174 173 oveq1d ⊢ φ ∧ x = 0 → 1 − x N = 1 N
175 44 nn0zd ⊢ φ → N ∈ ℤ
176 1exp ⊢ N ∈ ℤ → 1 N = 1
177 175 176 syl ⊢ φ → 1 N = 1
178 177 adantr ⊢ φ ∧ x = 0 → 1 N = 1
179 174 178 eqtrd ⊢ φ ∧ x = 0 → 1 − x N = 1
180 179 oveq2d ⊢ φ ∧ x = 0 → − 1 N ⁢ 1 − x N = − 1 N ⋅ 1
181 78 adantr ⊢ φ ∧ x = 0 → − 1 N ∈ ℂ
182 181 mulridd ⊢ φ ∧ x = 0 → − 1 N ⋅ 1 = − 1 N
183 180 182 eqtrd ⊢ φ ∧ x = 0 → − 1 N ⁢ 1 − x N = − 1 N
184 0elunit ⊢ 0 ∈ 0 1
185 184 a1i ⊢ φ → 0 ∈ 0 1
186 153 183 185 78 fvmptd ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 0 = − 1 N
187 169 186 oveq12d ⊢ φ → x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 1 − x ∈ 0 1 ⟼ − 1 N ⁢ 1 − x N ⁡ 0 = 0 − − 1 N
188 152 187 eqtrd ⊢ φ → ∫ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t dt = 0 − − 1 N
189 df-neg ⊢ − − 1 N = 0 − − 1 N
190 189 a1i ⊢ φ → − − 1 N = 0 − − 1 N
191 61 76 77 divnegd ⊢ φ → − 1 N = − 1 N
192 191 oveq2d ⊢ φ → 0 − − 1 N = 0 − − 1 N
193 190 192 eqtr2d ⊢ φ → 0 − − 1 N = − − 1 N
194 76 77 reccld ⊢ φ → 1 N ∈ ℂ
195 194 negnegd ⊢ φ → − − 1 N = 1 N
196 193 195 eqtrd ⊢ φ → 0 − − 1 N = 1 N
197 188 196 eqtrd ⊢ φ → ∫ 0 1 dx ∈ 0 1 − 1 N ⁢ 1 − x N d ℝ x ⁡ t dt = 1 N
198 109 197 eqtr3d ⊢ φ → ∫ 0 1 x ∈ 0 1 ⟼ 1 − x N − 1 ⁡ t dt = 1 N
199 37 198 eqtr3d ⊢ φ → ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt = 1 N
200 22 199 eqtr3d ⊢ φ → ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt = 1 N
201 bcn1 ⊢ N ∈ ℕ 0 → ( N 1 ) = N
202 44 201 syl ⊢ φ → ( N 1 ) = N
203 202 oveq2d ⊢ φ → 1 ⁢ ( N 1 ) = 1 ⋅ N
204 76 mullidd ⊢ φ → 1 ⋅ N = N
205 203 204 eqtrd ⊢ φ → 1 ⁢ ( N 1 ) = N
206 205 oveq2d ⊢ φ → 1 1 ⁢ ( N 1 ) = 1 N
207 200 206 eqtr4d ⊢ φ → ∫ 0 1 1 − t N − 1 dt = 1 1 ⁢ ( N 1 )
208 18 207 eqtrd ⊢ φ → ∫ 0 1 t 1 − 1 ⁢ 1 − t N − 1 dt = 1 1 ⁢ ( N 1 )