Metamath Proof Explorer


Theorem opsqrlem6

Description: Lemma for opsqri . (Contributed by NM, 23-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses opsqrlem2.1 ⊢ T ∈ HrmOp
opsqrlem2.2 ⊢ S = x ∈ HrmOp , y ∈ HrmOp ⟼ x + op 1 2 · op T - op x ∘ x
opsqrlem2.3 ⊢ F = seq 1 S ℕ × 0 hop
opsqrlem6.4 ⊢ T ≤ op I op
Assertion opsqrlem6 ⊢ N ∈ ℕ → F ⁡ N ≤ op I op

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 opsqrlem2.1 ⊢ T ∈ HrmOp
2 opsqrlem2.2 ⊢ S = x ∈ HrmOp , y ∈ HrmOp ⟼ x + op 1 2 · op T - op x ∘ x
3 opsqrlem2.3 ⊢ F = seq 1 S ℕ × 0 hop
4 opsqrlem6.4 ⊢ T ≤ op I op
5 fveq2 ⊢ j = 1 → F ⁡ j = F ⁡ 1
6 5 breq1d ⊢ j = 1 → F ⁡ j ≤ op I op ↔ F ⁡ 1 ≤ op I op
7 fveq2 ⊢ j = k + 1 → F ⁡ j = F ⁡ k + 1
8 7 breq1d ⊢ j = k + 1 → F ⁡ j ≤ op I op ↔ F ⁡ k + 1 ≤ op I op
9 fveq2 ⊢ j = N → F ⁡ j = F ⁡ N
10 9 breq1d ⊢ j = N → F ⁡ j ≤ op I op ↔ F ⁡ N ≤ op I op
11 1 2 3 opsqrlem2 ⊢ F ⁡ 1 = 0 hop
12 idleop ⊢ 0 hop ≤ op I op
13 11 12 eqbrtri ⊢ F ⁡ 1 ≤ op I op
14 idhmop ⊢ I op ∈ HrmOp
15 1 2 3 opsqrlem4 ⊢ F : ℕ ⟶ HrmOp
16 15 ffvelcdmi ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∈ HrmOp
17 hmopd ⊢ I op ∈ HrmOp ∧ F ⁡ k ∈ HrmOp → I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp
18 14 16 17 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp
19 eqid ⊢ I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
20 hmopco ⊢ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp
21 19 20 mp3an3 ⊢ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp
22 18 18 21 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp
23 leopsq ⊢ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
24 18 23 syl ⊢ k ∈ ℕ → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
25 leop3 ⊢ T ∈ HrmOp ∧ I op ∈ HrmOp → T ≤ op I op ↔ 0 hop ≤ op I op - op T
26 1 14 25 mp2an ⊢ T ≤ op I op ↔ 0 hop ≤ op I op - op T
27 4 26 mpbi ⊢ 0 hop ≤ op I op - op T
28 hmopd ⊢ I op ∈ HrmOp ∧ T ∈ HrmOp → I op - op T ∈ HrmOp
29 14 1 28 mp2an ⊢ I op - op T ∈ HrmOp
30 leopadd ⊢ I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ I op - op T ∈ HrmOp ∧ 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∧ 0 hop ≤ op I op - op T → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T
31 29 30 mpanl2 ⊢ I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∧ 0 hop ≤ op I op - op T → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T
32 27 31 mpanr2 ⊢ I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∈ HrmOp ∧ 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T
33 22 24 32 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T
34 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
35 hmopf ⊢ F ⁡ k ∈ HrmOp → F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
36 16 35 syl ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
37 homulcl ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
38 34 36 37 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
39 hmopf ⊢ T ∈ HrmOp → T : ℋ ⟶ ℋ
40 1 39 ax-mp ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ
41 fco ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
42 36 36 41 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
43 hosubcl ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
44 40 42 43 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
45 hmopf ⊢ I op ∈ HrmOp → I op : ℋ ⟶ ℋ
46 14 45 ax-mp ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ
47 homulcl ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ
48 34 46 47 mp2an ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ
49 hosubsub4 ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
50 48 49 mp3an1 ⊢ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
51 38 44 50 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
52 hosubcl ⊢ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
53 42 38 52 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
54 hoadd32 ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op = I op + op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
55 46 46 54 mp3an13 ⊢ F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op = I op + op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
56 53 55 syl ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op = I op + op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
57 ho2times ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op = I op + op I op
58 46 57 ax-mp ⊢ 2 · op I op = I op + op I op
59 58 oveq1i ⊢ 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = I op + op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
60 56 59 eqtr4di ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
61 hoaddsubass ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
62 48 61 mp3an1 ⊢ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
63 42 38 62 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
64 60 63 eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
65 64 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k - op T
66 hoaddcl ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
67 46 53 66 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
68 hoaddsubass ⊢ I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T
69 46 40 68 mp3an23 ⊢ I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T
70 67 69 syl ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T
71 hoaddcl ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
72 48 42 71 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
73 hosubsub4 ⊢ 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k - op T = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
74 40 73 mp3an3 ⊢ 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k - op T = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
75 72 38 74 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k - op T = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
76 65 70 75 3eqtr3d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
77 hosubadd4 ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
78 40 77 mpanr1 ⊢ 2 · op I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
79 48 78 mpanl1 ⊢ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
80 38 42 79 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op T
81 76 80 eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k - op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
82 halfcn ⊢ 1 2 ∈ ℂ
83 homulcl ⊢ 1 2 ∈ ℂ ∧ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
84 82 44 83 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
85 hoadddi ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op F ⁡ k + op 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
86 34 85 mp3an1 ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op F ⁡ k + op 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
87 36 84 86 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op F ⁡ k + op 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
88 2thalfe1 ⊢ 2 ⁢ 1 2 = 1
89 88 oveq1i ⊢ 2 ⁢ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 1 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
90 homulass ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ 1 2 ∈ ℂ ∧ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 ⁢ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
91 34 82 90 mp3an12 ⊢ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 ⁢ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
92 44 91 syl ⊢ k ∈ ℕ → 2 ⁢ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
93 homullid ⊢ T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 1 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
94 44 93 syl ⊢ k ∈ ℕ → 1 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
95 89 92 94 3eqtr3a ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
96 95 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op F ⁡ k + op 2 · op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
97 87 96 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
98 97 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
99 51 81 98 3eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
100 hoaddcl ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
101 36 84 100 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
102 hosubdi ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
103 34 46 102 mp3an12 ⊢ F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
104 101 103 syl ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = 2 · op I op - op 2 · op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
105 99 104 eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
106 hosubcl ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op - op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
107 46 36 106 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
108 hocsubdir ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ I op - op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
109 46 108 mp3an1 ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ I op - op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
110 36 107 109 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k
111 hmoplin ⊢ I op ∈ HrmOp → I op ∈ LinOp
112 14 111 ax-mp ⊢ I op ∈ LinOp
113 hoddi ⊢ I op ∈ LinOp ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op I op ∘ F ⁡ k
114 112 46 113 mp3an12 ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op I op ∘ F ⁡ k
115 36 114 syl ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op F ⁡ k = I op ∘ I op - op I op ∘ F ⁡ k
116 46 hoid1i ⊢ I op ∘ I op = I op
117 116 a1i ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op = I op
118 hoico2 ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op ∘ F ⁡ k = F ⁡ k
119 36 118 syl ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ F ⁡ k = F ⁡ k
120 117 119 oveq12d ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op I op ∘ F ⁡ k = I op - op F ⁡ k
121 115 120 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op F ⁡ k = I op - op F ⁡ k
122 hmoplin ⊢ F ⁡ k ∈ HrmOp → F ⁡ k ∈ LinOp
123 16 122 syl ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∈ LinOp
124 hoddi ⊢ F ⁡ k ∈ LinOp ∧ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
125 46 124 mp3an2 ⊢ F ⁡ k ∈ LinOp ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
126 123 36 125 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
127 hoico1 ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → F ⁡ k ∘ I op = F ⁡ k
128 36 127 syl ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ I op = F ⁡ k
129 128 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
130 126 129 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
131 121 130 oveq12d ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
132 36 46 jctil ⊢ k ∈ ℕ → I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ
133 hosubadd4 ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op F ⁡ k + op F ⁡ k
134 132 36 42 133 syl12anc ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op F ⁡ k + op F ⁡ k
135 131 134 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op F ⁡ k + op F ⁡ k
136 ho2times ⊢ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → 2 · op F ⁡ k = F ⁡ k + op F ⁡ k
137 36 136 syl ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op F ⁡ k = F ⁡ k + op F ⁡ k
138 137 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op F ⁡ k + op F ⁡ k
139 hoaddsubass ⊢ I op : ℋ ⟶ ℋ ∧ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
140 46 139 mp3an1 ⊢ F ⁡ k ∘ F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ ∧ 2 · op F ⁡ k : ℋ ⟶ ℋ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
141 42 38 140 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ → I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
142 135 138 141 3eqtr2d ⊢ k ∈ ℕ → I op ∘ I op - op F ⁡ k - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
143 110 142 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k
144 143 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T = I op + op F ⁡ k ∘ F ⁡ k - op 2 · op F ⁡ k + op I op - op T
145 1 2 3 opsqrlem5 ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k + 1 = F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
146 145 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k + 1 = I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
147 146 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ → 2 · op I op - op F ⁡ k + 1 = 2 · op I op - op F ⁡ k + op 1 2 · op T - op F ⁡ k ∘ F ⁡ k
148 105 144 147 3eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k ∘ I op - op F ⁡ k + op I op - op T = 2 · op I op - op F ⁡ k + 1
149 33 148 breqtrd ⊢ k ∈ ℕ → 0 hop ≤ op 2 · op I op - op F ⁡ k + 1
150 peano2nn ⊢ k ∈ ℕ → k + 1 ∈ ℕ
151 15 ffvelcdmi ⊢ k + 1 ∈ ℕ → F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp
152 150 151 syl ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp
153 hmopd ⊢ I op ∈ HrmOp ∧ F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp → I op - op F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp
154 14 152 153 sylancr ⊢ k ∈ ℕ → I op - op F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp
155 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
156 2pos ⊢ 0 < 2
157 leopmul ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ I op - op F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp ∧ 0 < 2 → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1 ↔ 0 hop ≤ op 2 · op I op - op F ⁡ k + 1
158 155 156 157 mp3an13 ⊢ I op - op F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1 ↔ 0 hop ≤ op 2 · op I op - op F ⁡ k + 1
159 154 158 syl ⊢ k ∈ ℕ → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1 ↔ 0 hop ≤ op 2 · op I op - op F ⁡ k + 1
160 149 159 mpbird ⊢ k ∈ ℕ → 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1
161 leop3 ⊢ F ⁡ k + 1 ∈ HrmOp ∧ I op ∈ HrmOp → F ⁡ k + 1 ≤ op I op ↔ 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1
162 152 14 161 sylancl ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k + 1 ≤ op I op ↔ 0 hop ≤ op I op - op F ⁡ k + 1
163 160 162 mpbird ⊢ k ∈ ℕ → F ⁡ k + 1 ≤ op I op
164 6 8 10 13 163 nn1suc ⊢ N ∈ ℕ → F ⁡ N ≤ op I op