Metamath Proof Explorer


Theorem knoppndvlem4

Description: Lemma for knoppndv . (Contributed by Asger C. Ipsen, 15-Jun-2021) (Revised by Asger C. Ipsen, 5-Jul-2021)

Ref Expression
Hypotheses knoppndvlem4.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( abs โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ๐‘ฅ + ( 1 / 2 ) ) ) โˆ’ ๐‘ฅ ) ) )
knoppndvlem4.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 ) ) ) ) )
knoppndvlem4.w โŠข ๐‘Š = ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ฮฃ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) โ€˜ ๐‘– ) )
knoppndvlem4.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
knoppndvlem4.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( - 1 (,) 1 ) )
knoppndvlem4.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
Assertion knoppndvlem4 ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ‡ ( ๐‘Š โ€˜ ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 knoppndvlem4.t โŠข ๐‘‡ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( abs โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ( ๐‘ฅ + ( 1 / 2 ) ) ) โˆ’ ๐‘ฅ ) ) )
2 knoppndvlem4.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 knoppndvlem4.w โŠข ๐‘Š = ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†ฆ ฮฃ ๐‘– โˆˆ โ„•0 ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ค ) โ€˜ ๐‘– ) )
4 knoppndvlem4.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
5 knoppndvlem4.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( - 1 (,) 1 ) )
6 knoppndvlem4.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
7 nn0uz โŠข โ„•0 = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 )
8 0zd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
9 5 knoppndvlem3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ( abs โ€˜ ๐ถ ) < 1 ) )
10 9 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
11 1 2 6 10 knoppcnlem8 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„ ) )
12 seqex โŠข seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ V
13 12 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ V )
14 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
15 10 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
16 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
17 1 2 14 15 16 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‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
18 17 fveq1d 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‘˜ ) โ€˜ ๐ด ) = ( ( ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ€˜ ๐ด ) )
19 eqid โŠข ( ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
20 fveq2 โŠข ( ๐‘ฃ = ๐ด โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) = ( ๐น โ€˜ ๐ด ) )
21 20 seqeq3d โŠข ( ๐‘ฃ = ๐ด โ†’ seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) = seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) )
22 21 fveq1d โŠข ( ๐‘ฃ = ๐ด โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
23 fvexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ V )
24 19 22 4 23 fvmptd3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ€˜ ๐ด ) = ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
25 24 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐‘ฃ ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ€˜ ๐ด ) = ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
26 18 25 eqtrd 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‘˜ ) โ€˜ ๐ด ) = ( seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
27 9 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ๐ถ ) < 1 )
28 1 2 3 6 10 27 knoppcnlem9 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‡๐‘ข โ€˜ โ„ ) ๐‘Š )
29 7 8 11 4 13 26 28 ulmclm โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq 0 ( + , ( ๐น โ€˜ ๐ด ) ) โ‡ ( ๐‘Š โ€˜ ๐ด ) )