Metamath Proof Explorer


Theorem knoppcnlem8

Description: Lemma for knoppcn . (Contributed by Asger C. Ipsen, 4-Apr-2021) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021)

Ref Expression
Hypotheses knoppcnlem8.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( abs โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ๐‘ฅ + ( 1 / 2 ) ) ) โˆ’ ๐‘ฅ ) ) )
knoppcnlem8.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐ถ โ†‘ ๐‘› ) ยท ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) โ†‘ ๐‘› ) ยท ๐‘ฆ ) ) ) ) )
knoppcnlem8.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
knoppcnlem8.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
Assertion knoppcnlem8 ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) : โ„•0 โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 knoppcnlem8.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( abs โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ๐‘ฅ + ( 1 / 2 ) ) ) โˆ’ ๐‘ฅ ) ) )
2 knoppcnlem8.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( ๐ถ โ†‘ ๐‘› ) ยท ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) โ†‘ ๐‘› ) ยท ๐‘ฆ ) ) ) ) )
3 knoppcnlem8.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
4 knoppcnlem8.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
5 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
6 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
7 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
8 1 2 5 6 7 knoppcnlem7 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
9 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
10 nn0uz โŠข โ„•0 = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 )
11 9 10 eleqtrdi โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
12 5 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
13 6 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
14 simplr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„ )
15 elfznn0 โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„•0 )
16 15 adantl โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„•0 )
17 1 2 12 13 14 16 knoppcnlem3 โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ โ„ )
18 17 recnd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ... ๐‘˜ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ โ„‚ )
19 addcl โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘Ž + ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
20 19 adantl โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐‘Ž + ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
21 11 18 20 seqcl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
22 21 fmpttd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) : โ„ โŸถ โ„‚ )
23 cnex โŠข โ„‚ โˆˆ V
24 reex โŠข โ„ โˆˆ V
25 23 24 pm3.2i โŠข ( โ„‚ โˆˆ V โˆง โ„ โˆˆ V )
26 elmapg โŠข ( ( โ„‚ โˆˆ V โˆง โ„ โˆˆ V ) โ†’ ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) โ†” ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) : โ„ โŸถ โ„‚ ) )
27 25 26 ax-mp โŠข ( ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) โ†” ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) : โ„ โŸถ โ„‚ )
28 22 27 sylibr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )
29 8 28 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )
30 29 fmpttd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) : โ„•0 โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )
31 0z โŠข 0 โˆˆ โ„ค
32 seqfn โŠข ( 0 โˆˆ โ„ค โ†’ seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
33 31 32 ax-mp โŠข seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 )
34 10 fneq2i โŠข ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn โ„•0 โ†” seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
35 33 34 mpbir โŠข seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn โ„•0
36 dffn5 โŠข ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) Fn โ„•0 โ†” seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
37 35 36 mpbi โŠข seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
38 37 feq1i โŠข ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) : โ„•0 โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) โ†” ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) : โ„•0 โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )
39 30 38 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( โˆ˜f + , ( ๐‘š โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘ง โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) ) : โ„•0 โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„ ) )