Metamath Proof Explorer


Theorem knoppndvlem20

Description: Lemma for knoppndv . (Contributed by Asger C. Ipsen, 18-Aug-2021)

Ref Expression
Hypotheses knoppndvlem20.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( - 1 (,) 1 ) )
knoppndvlem20.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
knoppndvlem20.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ๐‘ ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) )
Assertion knoppndvlem20 ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 โˆ’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 knoppndvlem20.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( - 1 (,) 1 ) )
2 knoppndvlem20.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
3 knoppndvlem20.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ๐‘ ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) )
4 1 2 3 knoppndvlem12 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โ‰  1 โˆง 1 < ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) )
5 4 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) )
6 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
7 6 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
8 2 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ )
9 7 8 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 ยท ๐‘ ) โˆˆ โ„ )
10 1 knoppndvlem3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ( abs โ€˜ ๐ถ ) < 1 ) )
11 10 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
12 11 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
13 12 abscld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„ )
14 9 13 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆˆ โ„ )
15 1red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
16 14 15 resubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ )
17 0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
18 0lt1 โŠข 0 < 1
19 18 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < 1 )
20 17 15 16 19 5 lttrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) )
21 16 20 elrpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„+ )
22 21 recgt1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 < ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) โ†” ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) < 1 ) )
23 5 22 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) < 1 )
24 21 rprecred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ )
25 24 15 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ ) )
26 difrp โŠข ( ( ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) < 1 โ†” ( 1 โˆ’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ ) )
27 25 26 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) < 1 โ†” ( 1 โˆ’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ ) )
28 23 27 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 โˆ’ ( 1 / ( ( ( 2 ยท ๐‘ ) ยท ( abs โ€˜ ๐ถ ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )