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Theorem stoweidlem11

Description: This lemma is used to prove that there is a function g as in the proof of BrosowskiDeutsh p. 92 (at the top of page 92): this lemma proves that g(t) < ( j + 1 / 3 ) * ε. Here E is used to represent ε in the paper. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017)

Ref Expression
Hypotheses stoweidlem11.1 φN
stoweidlem11.2 φtT
stoweidlem11.3 φj1N
stoweidlem11.4 φi0NXi:T
stoweidlem11.5 φi0NXit1
stoweidlem11.6 φijNXit<EN
stoweidlem11.7 φE+
stoweidlem11.8 φE<13
Assertion stoweidlem11 φtTi=0NEXitt<j+13E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stoweidlem11.1 φN
2 stoweidlem11.2 φtT
3 stoweidlem11.3 φj1N
4 stoweidlem11.4 φi0NXi:T
5 stoweidlem11.5 φi0NXit1
6 stoweidlem11.6 φijNXit<EN
7 stoweidlem11.7 φE+
8 stoweidlem11.8 φE<13
9 sumex i=0NEXitV
10 eqid tTi=0NEXit=tTi=0NEXit
11 10 fvmpt2 tTi=0NEXitVtTi=0NEXitt=i=0NEXit
12 2 9 11 sylancl φtTi=0NEXitt=i=0NEXit
13 fzfid φ0NFin
14 7 rpred φE
15 14 adantr φi0NE
16 2 adantr φi0NtT
17 4 16 ffvelcdmd φi0NXit
18 15 17 remulcld φi0NEXit
19 13 18 fsumrecl φi=0NEXit
20 3 elfzelzd φj
21 20 zred φj
22 14 21 remulcld φEj
23 1 nnred φN
24 23 21 resubcld φNj
25 1red φ1
26 24 25 readdcld φN-j+1
27 14 1 nndivred φEN
28 14 27 remulcld φEEN
29 26 28 remulcld φN-j+1EEN
30 22 29 readdcld φEj+N-j+1EEN
31 3re 3
32 31 a1i φ3
33 3ne0 30
34 33 a1i φ30
35 32 34 rereccld φ13
36 21 35 readdcld φj+13
37 36 14 remulcld φj+13E
38 fzfid φ0j1Fin
39 14 adantr φi0j1E
40 elfzelz j1Nj
41 peano2zm jj1
42 3 40 41 3syl φj1
43 1 nnzd φN
44 21 25 resubcld φj1
45 21 lem1d φj1j
46 elfzuz3 j1NNj
47 eluzle NjjN
48 3 46 47 3syl φjN
49 44 21 23 45 48 letrd φj1N
50 eluz2 Nj1j1Nj1N
51 42 43 49 50 syl3anbrc φNj1
52 fzss2 Nj10j10N
53 51 52 syl φ0j10N
54 53 sselda φi0j1i0N
55 54 17 syldan φi0j1Xit
56 39 55 remulcld φi0j1EXit
57 38 56 fsumrecl φi=0j1EXit
58 57 29 readdcld φi=0j1EXit+N-j+1EEN
59 21 ltm1d φj1<j
60 fzdisj j1<j0j1jN=
61 59 60 syl φ0j1jN=
62 fzssp1 0N10N-1+1
63 1 nncnd φN
64 1cnd φ1
65 63 64 npcand φN-1+1=N
66 65 oveq2d φ0N-1+1=0N
67 62 66 sseqtrid φ0N10N
68 1zzd φ1
69 fzsubel 1Nj1j1Nj111N1
70 68 43 20 68 69 syl22anc φj1Nj111N1
71 3 70 mpbid φj111N1
72 1m1e0 11=0
73 72 oveq1i 11N1=0N1
74 71 73 eleqtrdi φj10N1
75 67 74 sseldd φj10N
76 fzsplit j10N0N=0j1j-1+1N
77 75 76 syl φ0N=0j1j-1+1N
78 20 zcnd φj
79 78 64 npcand φj-1+1=j
80 79 oveq1d φj-1+1N=jN
81 80 uneq2d φ0j1j-1+1N=0j1jN
82 77 81 eqtrd φ0N=0j1jN
83 7 rpcnd φE
84 83 adantr φi0NE
85 17 recnd φi0NXit
86 84 85 mulcld φi0NEXit
87 61 82 13 86 fsumsplit φi=0NEXit=i=0j1EXit+i=jNEXit
88 fzfid φjNFin
89 14 adantr φijNE
90 0zd φ0
91 0red φ0
92 0le1 01
93 92 a1i φ01
94 elfzuz j1Nj1
95 3 94 syl φj1
96 eluz2 j11j1j
97 95 96 sylib φ1j1j
98 97 simp3d φ1j
99 91 25 21 93 98 letrd φ0j
100 eluz2 j00j0j
101 90 20 99 100 syl3anbrc φj0
102 fzss1 j0jN0N
103 101 102 syl φjN0N
104 103 sselda φijNi0N
105 104 4 syldan φijNXi:T
106 2 adantr φijNtT
107 105 106 ffvelcdmd φijNXit
108 89 107 remulcld φijNEXit
109 88 108 fsumrecl φi=jNEXit
110 eluzfz2 NjNjN
111 ne0i NjNjN
112 3 46 110 111 4syl φjN
113 1 adantr φijNN
114 89 113 nndivred φijNEN
115 89 114 remulcld φijNEEN
116 7 rpgt0d φ0<E
117 116 adantr φijN0<E
118 ltmul2 XitENE0<EXit<ENEXit<EEN
119 107 114 89 117 118 syl112anc φijNXit<ENEXit<EEN
120 6 119 mpbid φijNEXit<EEN
121 88 112 108 115 120 fsumlt φi=jNEXit<i=jNEEN
122 1 nnne0d φN0
123 83 63 122 divcld φEN
124 83 123 mulcld φEEN
125 fsumconst jNFinEENi=jNEEN=jNEEN
126 88 124 125 syl2anc φi=jNEEN=jNEEN
127 hashfz NjjN=N-j+1
128 3 46 127 3syl φjN=N-j+1
129 128 oveq1d φjNEEN=N-j+1EEN
130 126 129 eqtrd φi=jNEEN=N-j+1EEN
131 121 130 breqtrd φi=jNEXit<N-j+1EEN
132 109 29 57 131 ltadd2dd φi=0j1EXit+i=jNEXit<i=0j1EXit+N-j+1EEN
133 87 132 eqbrtrd φi=0NEXit<i=0j1EXit+N-j+1EEN
134 54 5 syldan φi0j1Xit1
135 1red φi0j11
136 116 adantr φi0j10<E
137 lemul2 Xit1E0<EXit1EXitE1
138 55 135 39 136 137 syl112anc φi0j1Xit1EXitE1
139 134 138 mpbid φi0j1EXitE1
140 83 mulridd φE1=E
141 140 adantr φi0j1E1=E
142 139 141 breqtrd φi0j1EXitE
143 38 56 39 142 fsumle φi=0j1EXiti=0j1E
144 fsumconst 0j1FinEi=0j1E=0j1E
145 38 83 144 syl2anc φi=0j1E=0j1E
146 0z 0
147 1e0p1 1=0+1
148 147 fveq2i 1=0+1
149 95 148 eleqtrdi φj0+1
150 eluzp1m1 0j0+1j10
151 146 149 150 sylancr φj10
152 hashfz j100j1=j1-0+1
153 151 152 syl φ0j1=j1-0+1
154 78 64 subcld φj1
155 154 subid1d φj-1-0=j1
156 155 oveq1d φj1-0+1=j-1+1
157 153 156 79 3eqtrd φ0j1=j
158 157 oveq1d φ0j1E=jE
159 78 83 mulcomd φjE=Ej
160 145 158 159 3eqtrd φi=0j1E=Ej
161 143 160 breqtrd φi=0j1EXitEj
162 57 22 29 161 leadd1dd φi=0j1EXit+N-j+1EENEj+N-j+1EEN
163 19 58 30 133 162 ltletrd φi=0NEXit<Ej+N-j+1EEN
164 14 14 remulcld φEE
165 22 164 readdcld φEj+EE
166 63 78 subcld φNj
167 166 64 addcld φN-j+1
168 83 167 123 mul12d φEN-j+1EN=N-j+1EEN
169 168 oveq2d φEj+EN-j+1EN=Ej+N-j+1EEN
170 26 27 remulcld φN-j+1EN
171 14 170 remulcld φEN-j+1EN
172 167 83 63 122 div12d φN-j+1EN=EN-j+1N
173 25 21 resubcld φ1j
174 elfzle1 j1N1j
175 3 174 syl φ1j
176 25 21 suble0d φ1j01j
177 175 176 mpbird φ1j0
178 173 91 23 177 leadd2dd φN+1-jN+0
179 63 64 78 addsub12d φN+1-j=1+N-j
180 64 166 addcomd φ1+N-j=N-j+1
181 179 180 eqtrd φN+1-j=N-j+1
182 63 addridd φN+0=N
183 178 181 182 3brtr3d φN-j+1N
184 1 nngt0d φ0<N
185 lediv1 N-j+1NN0<NN-j+1NN-j+1NNN
186 26 23 23 184 185 syl112anc φN-j+1NN-j+1NNN
187 183 186 mpbid φN-j+1NNN
188 63 122 dividd φNN=1
189 187 188 breqtrd φN-j+1N1
190 26 1 nndivred φN-j+1N
191 190 25 7 lemul2d φN-j+1N1EN-j+1NE1
192 189 191 mpbid φEN-j+1NE1
193 192 140 breqtrd φEN-j+1NE
194 172 193 eqbrtrd φN-j+1ENE
195 170 14 7 lemul2d φN-j+1ENEEN-j+1ENEE
196 194 195 mpbid φEN-j+1ENEE
197 171 164 22 196 leadd2dd φEj+EN-j+1ENEj+EE
198 169 197 eqbrtrrd φEj+N-j+1EENEj+EE
199 83 78 mulcomd φEj=jE
200 199 oveq1d φEj+EE=jE+EE
201 78 83 83 adddird φj+EE=jE+EE
202 200 201 eqtr4d φEj+EE=j+EE
203 21 14 readdcld φj+E
204 14 35 21 8 ltadd2dd φj+E<j+13
205 203 36 7 204 ltmul1dd φj+EE<j+13E
206 202 205 eqbrtrd φEj+EE<j+13E
207 30 165 37 198 206 lelttrd φEj+N-j+1EEN<j+13E
208 19 30 37 163 207 lttrd φi=0NEXit<j+13E
209 12 208 eqbrtrd φtTi=0NEXitt<j+13E