Metamath Proof Explorer


Theorem cvgrat

Description: Ratio test for convergence of a complex infinite series. If the ratio A of the absolute values of successive terms in an infinite sequence F is less than 1 for all terms beyond some index B , then the infinite sum of the terms of F converges to a complex number. Equivalent to first part of Exercise 4 of Gleason p. 182. (Contributed by NM, 26-Apr-2005) (Proof shortened by Mario Carneiro, 27-Apr-2014)

Ref Expression
Hypotheses cvgrat.1 โŠข ๐‘ = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ )
cvgrat.2 โŠข ๐‘Š = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ )
cvgrat.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
cvgrat.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1 )
cvgrat.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘ )
cvgrat.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
cvgrat.7 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ๐ด ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
Assertion cvgrat ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘€ ( + , ๐น ) โˆˆ dom โ‡ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cvgrat.1 โŠข ๐‘ = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ )
2 cvgrat.2 โŠข ๐‘Š = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ )
3 cvgrat.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
4 cvgrat.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1 )
5 cvgrat.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘ )
6 cvgrat.6 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
7 cvgrat.7 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ๐ด ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
8 5 1 eleqtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
9 eluzelz โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
10 8 9 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
11 uzid โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
12 10 11 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
13 12 2 eleqtrrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘Š )
14 oveq1 โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) = ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) )
15 14 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
16 eqid โŠข ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) )
17 ovex โŠข ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) โˆˆ V
18 15 16 17 fvmpt โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
19 18 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
20 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
21 ifcl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ ) โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„ )
22 20 3 21 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„ )
23 22 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„ )
24 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š )
25 24 2 eleqtrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
26 uznn0sub โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
27 25 26 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
28 23 27 reexpcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
29 19 28 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ )
30 uzss โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
31 8 30 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
32 31 2 1 3sstr4g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โŠ† ๐‘ )
33 32 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ )
34 33 6 syldan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
35 26 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
36 oveq2 โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
37 eqid โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) )
38 36 37 17 fvmpt โŠข ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
39 35 38 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
40 10 zcnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
41 eluzelz โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค )
42 41 zcnd โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ )
43 nn0ex โŠข โ„•0 โˆˆ V
44 43 mptex โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โˆˆ V
45 44 shftval โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
46 40 42 45 syl2an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
47 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
48 47 2 eleqtrrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š )
49 48 18 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) )
50 39 46 49 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
51 10 50 seqfeq โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘ ( + , ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) = seq ๐‘ ( + , ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) ) )
52 44 seqshft โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ seq ๐‘ ( + , ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) ) = ( seq ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) )
53 10 10 52 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘ ( + , ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) shift ๐‘ ) ) = ( seq ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) )
54 40 subidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) = 0 )
55 54 seqeq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) = seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) )
56 55 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) = ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) )
57 51 53 56 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘ ( + , ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) = ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) )
58 22 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
59 max2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
60 3 20 59 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
61 22 60 absidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) = if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
62 0lt1 โŠข 0 < 1
63 breq1 โŠข ( 0 = if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†’ ( 0 < 1 โ†” if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) < 1 ) )
64 breq1 โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†’ ( ๐ด < 1 โ†” if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) < 1 ) )
65 63 64 ifboth โŠข ( ( 0 < 1 โˆง ๐ด < 1 ) โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) < 1 )
66 62 4 65 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) < 1 )
67 61 66 eqbrtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) < 1 )
68 oveq2 โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘˜ ) )
69 ovex โŠข ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ V
70 68 37 69 fvmpt โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘˜ ) )
71 70 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘˜ ) )
72 58 67 71 geolim โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) )
73 seqex โŠข seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) โˆˆ V
74 climshft โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) โˆˆ V ) โ†’ ( ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โ†” seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) ) )
75 10 73 74 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โ†” seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) ) )
76 72 75 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) )
77 ovex โŠข ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โˆˆ V
78 ovex โŠข ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โˆˆ V
79 77 78 breldm โŠข ( ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โ‡ ( 1 / ( 1 โˆ’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โˆˆ dom โ‡ )
80 76 79 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) shift ๐‘ ) โˆˆ dom โ‡ )
81 57 80 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘ ( + , ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โˆˆ dom โ‡ )
82 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) )
83 82 eleq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ โ†” ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ ) )
84 6 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
85 83 84 5 rspcdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
86 85 abscld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
87 2fveq3 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) = ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) )
88 oveq1 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) = ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) )
89 88 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) )
90 89 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
91 87 90 breq12d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†” ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
92 91 imbi2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
93 2fveq3 โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) = ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
94 15 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
95 93 94 breq12d โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†” ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
96 95 imbi2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
97 2fveq3 โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) = ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
98 oveq1 โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) = ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) )
99 98 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) )
100 99 oveq2d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
101 97 100 breq12d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†” ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
102 101 imbi2d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
103 86 leidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โ‰ค ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) )
104 54 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ 0 ) )
105 58 exp0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ 0 ) = 1 )
106 104 105 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) = 1 )
107 106 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท 1 ) )
108 86 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
109 108 mulridd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท 1 ) = ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) )
110 107 109 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) )
111 103 110 breqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
112 34 abscld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„ )
113 86 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
114 113 28 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โˆˆ โ„ )
115 60 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ 0 โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
116 lemul2a โŠข ( ( ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
117 116 ex โŠข ( ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
118 112 114 23 115 117 syl112anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
119 58 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
120 108 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
121 28 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
122 119 120 121 mul12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
123 119 27 expp1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) + 1 ) ) = ( ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ยท if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) )
124 42 2 eleq2s โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ )
125 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
126 addsub โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) = ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) + 1 ) )
127 125 126 mp3an2 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) = ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) + 1 ) )
128 124 40 127 syl2anr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) = ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) + 1 ) )
129 128 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) + 1 ) ) )
130 119 121 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ยท if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ) )
131 123 129 130 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) = ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) )
132 131 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
133 122 132 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
134 133 breq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†” ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
135 118 134 sylibd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
136 fveq2 โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
137 136 eleq1d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ โ†” ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ ) )
138 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘› โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) )
139 138 eleq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘› โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ โ†” ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ ) )
140 139 cbvralvw โŠข ( โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ๐‘ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
141 84 140 sylib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ๐‘ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
142 141 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ๐‘ ( ๐น โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
143 2 peano2uzs โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ๐‘Š )
144 32 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ๐‘ )
145 143 144 sylan2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ๐‘ )
146 137 142 145 rspcdva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
147 146 abscld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„ )
148 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
149 148 112 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐ด ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
150 23 112 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
151 34 absge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ 0 โ‰ค ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
152 max1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ด โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
153 3 20 152 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
154 153 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ๐ด โ‰ค if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) )
155 148 23 112 151 154 lemul1ad โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐ด ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
156 147 149 150 7 155 letrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
157 peano2uz โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
158 25 157 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
159 uznn0sub โŠข ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
160 158 159 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
161 23 160 reexpcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
162 113 161 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) โˆˆ โ„ )
163 letr โŠข ( ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆง ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
164 147 150 162 163 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆง ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
165 156 164 mpand โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
166 135 165 syld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘Š ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
167 48 166 syldan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
168 167 expcom โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
169 168 a2d โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) ) )
170 92 96 102 96 111 169 uzind4i โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) ) )
171 170 impcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
172 49 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘˜ โˆ’ ๐‘ ) ) ) )
173 171 172 breqtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ‰ค ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ ) ) ยท ( ( ๐‘› โˆˆ ๐‘Š โ†ฆ ( if ( ๐ด โ‰ค 0 , 0 , ๐ด ) โ†‘ ( ๐‘› โˆ’ ๐‘ ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
174 2 13 29 34 81 86 173 cvgcmpce โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘ ( + , ๐น ) โˆˆ dom โ‡ )
175 1 5 6 iserex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( + , ๐น ) โˆˆ dom โ‡ โ†” seq ๐‘ ( + , ๐น ) โˆˆ dom โ‡ ) )
176 174 175 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq ๐‘€ ( + , ๐น ) โˆˆ dom โ‡ )