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Theorem stirlinglem7

Description: Algebraic manipulation of the formula for J(n). (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017)

Ref Expression
Hypotheses stirlinglem7.1 𝐽 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) )
stirlinglem7.2 𝐾 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
stirlinglem7.3 𝐻 = ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) )
Assertion stirlinglem7 ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐾 ) ⇝ ( 𝐽𝑁 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stirlinglem7.1 𝐽 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) )
2 stirlinglem7.2 𝐾 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
3 stirlinglem7.3 𝐻 = ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) )
4 nnuz ℕ = ( ℤ ‘ 1 )
5 1zzd ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℤ )
6 1e0p1 1 = ( 0 + 1 )
7 6 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 = ( 0 + 1 ) )
8 7 seqeq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐻 ) = seq ( 0 + 1 ) ( + , 𝐻 ) )
9 nn0uz 0 = ( ℤ ‘ 0 )
10 0nn0 0 ∈ ℕ0
11 10 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ∈ ℕ0 )
12 oveq2 ( 𝑘 = 𝑗 → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑗 ) )
13 12 oveq1d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) = ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) )
14 13 oveq2d ( 𝑘 = 𝑗 → ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) )
15 13 oveq2d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) )
16 14 15 oveq12d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ) )
17 16 oveq2d ( 𝑘 = 𝑗 → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ) ) )
18 simpr ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 𝑗 ∈ ℕ0 )
19 2cnd ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 2 ∈ ℂ )
20 2cnd ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℂ )
21 nn0cn ( 𝑗 ∈ ℕ0𝑗 ∈ ℂ )
22 20 21 mulcld ( 𝑗 ∈ ℕ0 → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℂ )
23 1cnd ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ )
24 22 23 addcld ( 𝑗 ∈ ℕ0 → ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ∈ ℂ )
25 24 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ∈ ℂ )
26 0red ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 ∈ ℝ )
27 2re 2 ∈ ℝ
28 27 a1i ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℝ )
29 nn0re ( 𝑗 ∈ ℕ0𝑗 ∈ ℝ )
30 28 29 remulcld ( 𝑗 ∈ ℕ0 → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℝ )
31 1red ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℝ )
32 0le2 0 ≤ 2
33 32 a1i ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 2 )
34 nn0ge0 ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑗 )
35 28 29 33 34 mulge0d ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 ≤ ( 2 · 𝑗 ) )
36 0lt1 0 < 1
37 36 a1i ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 < 1 )
38 30 31 35 37 addgegt0d ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 < ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) )
39 26 38 ltned ( 𝑗 ∈ ℕ0 → 0 ≠ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) )
40 39 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 0 ≠ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) )
41 40 necomd ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ≠ 0 )
42 25 41 reccld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
43 nncn ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ )
44 43 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 𝑁 ∈ ℂ )
45 19 44 mulcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
46 1cnd ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 1 ∈ ℂ )
47 45 46 addcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ∈ ℂ )
48 27 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ )
49 nnre ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ )
50 48 49 remulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℝ )
51 1red ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ )
52 32 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ 2 )
53 0red ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ∈ ℝ )
54 nngt0 ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 < 𝑁 )
55 53 49 54 ltled ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ 𝑁 )
56 48 49 52 55 mulge0d ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ ( 2 · 𝑁 ) )
57 36 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 < 1 )
58 50 51 56 57 addgegt0d ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 < ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) )
59 58 gt0ne0d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ≠ 0 )
60 59 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ≠ 0 )
61 47 60 reccld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
62 2nn0 2 ∈ ℕ0
63 62 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 2 ∈ ℕ0 )
64 63 18 nn0mulcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℕ0 )
65 1nn0 1 ∈ ℕ0
66 65 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → 1 ∈ ℕ0 )
67 64 66 nn0addcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ∈ ℕ0 )
68 61 67 expcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
69 42 68 mulcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
70 19 69 mulcld ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ) ) ∈ ℂ )
71 3 17 18 70 fvmptd3 ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐻𝑗 ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑗 ) + 1 ) ) ) ) )
72 71 70 eqeltrd ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 𝐻𝑗 ) ∈ ℂ )
73 3 stirlinglem6 ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 0 ( + , 𝐻 ) ⇝ ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) )
74 9 11 72 73 clim2ser ( 𝑁 ∈ ℕ → seq ( 0 + 1 ) ( + , 𝐻 ) ⇝ ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) ) )
75 8 74 eqbrtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐻 ) ⇝ ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) ) )
76 0z 0 ∈ ℤ
77 seq1 ( 0 ∈ ℤ → ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) = ( 𝐻 ‘ 0 ) )
78 76 77 mp1i ( 𝑁 ∈ ℕ → ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) = ( 𝐻 ‘ 0 ) )
79 3 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝐻 = ( 𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) ) )
80 simpr ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → 𝑘 = 0 )
81 80 oveq2d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 0 ) )
82 81 oveq1d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) = ( ( 2 · 0 ) + 1 ) )
83 82 oveq2d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) )
84 82 oveq2d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) )
85 83 84 oveq12d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) )
86 85 oveq2d ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = 0 ) → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ) )
87 2cnd ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ )
88 0cnd ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ∈ ℂ )
89 87 88 mulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 0 ) ∈ ℂ )
90 1cnd ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ )
91 89 90 addcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ∈ ℂ )
92 87 mul01d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 0 ) = 0 )
93 92 eqcomd ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 = ( 2 · 0 ) )
94 93 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 0 + 1 ) = ( ( 2 · 0 ) + 1 ) )
95 7 94 eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 = ( ( 2 · 0 ) + 1 ) )
96 57 95 breqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 < ( ( 2 · 0 ) + 1 ) )
97 96 gt0ne0d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ≠ 0 )
98 91 97 reccld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
99 87 43 mulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
100 99 90 addcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ∈ ℂ )
101 100 59 reccld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
102 95 65 eqeltrrdi ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ∈ ℕ0 )
103 101 102 expcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
104 98 103 mulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
105 87 104 mulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ) ∈ ℂ )
106 79 86 11 105 fvmptd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐻 ‘ 0 ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ) )
107 92 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 0 ) + 1 ) = ( 0 + 1 ) )
108 107 6 eqtr4di ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 0 ) + 1 ) = 1 )
109 108 oveq2d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) = ( 1 / 1 ) )
110 90 div1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / 1 ) = 1 )
111 109 110 eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) = 1 )
112 108 oveq2d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ 1 ) )
113 101 exp1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ 1 ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
114 112 113 eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
115 111 114 oveq12d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) = ( 1 · ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
116 101 mullidd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 · ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
117 115 116 eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
118 117 oveq2d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 · ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
119 87 90 100 59 divassd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) = ( 2 · ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
120 87 mulridd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 1 ) = 2 )
121 120 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) = ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
122 118 119 121 3eqtr2d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 0 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
123 78 106 122 3eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) = ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
124 123 oveq2d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( seq 0 ( + , 𝐻 ) ‘ 0 ) ) = ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
125 75 124 breqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐻 ) ⇝ ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
126 90 99 addcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ )
127 126 halfcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) ∈ ℂ )
128 seqex seq 1 ( + , 𝐾 ) ∈ V
129 128 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐾 ) ∈ V )
130 elnnuz ( 𝑗 ∈ ℕ ↔ 𝑗 ∈ ( ℤ ‘ 1 ) )
131 130 bilani ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) → 𝑗 ∈ ( ℤ ‘ 1 ) )
132 oveq2 ( 𝑘 = 𝑛 → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑛 ) )
133 132 oveq1d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) = ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) )
134 133 oveq2d ( 𝑘 = 𝑛 → ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) )
135 133 oveq2d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) )
136 134 135 oveq12d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) )
137 136 oveq2d ( 𝑘 = 𝑛 → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
138 elfzuz ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) → 𝑛 ∈ ( ℤ ‘ 1 ) )
139 elnnuz ( 𝑛 ∈ ℕ ↔ 𝑛 ∈ ( ℤ ‘ 1 ) )
140 139 biimpri ( 𝑛 ∈ ( ℤ ‘ 1 ) → 𝑛 ∈ ℕ )
141 nnnn0 ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0 )
142 138 140 141 3syl ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) → 𝑛 ∈ ℕ0 )
143 142 adantl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 )
144 2cnd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 2 ∈ ℂ )
145 143 nn0cnd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 𝑛 ∈ ℂ )
146 144 145 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℂ )
147 1cnd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 1 ∈ ℂ )
148 146 147 addcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ∈ ℂ )
149 elfznn ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) → 𝑛 ∈ ℕ )
150 0red ( 𝑛 ∈ ℕ → 0 ∈ ℝ )
151 1red ( 𝑛 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ )
152 27 a1i ( 𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ )
153 nnre ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ )
154 152 153 remulcld ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℝ )
155 154 151 readdcld ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ∈ ℝ )
156 36 a1i ( 𝑛 ∈ ℕ → 0 < 1 )
157 2rp 2 ∈ ℝ+
158 157 a1i ( 𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+ )
159 nnrp ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+ )
160 158 159 rpmulcld ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℝ+ )
161 151 160 ltaddrp2d ( 𝑛 ∈ ℕ → 1 < ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) )
162 150 151 155 156 161 lttrd ( 𝑛 ∈ ℕ → 0 < ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) )
163 162 gt0ne0d ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ≠ 0 )
164 149 163 syl ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ≠ 0 )
165 164 adantl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ≠ 0 )
166 148 165 reccld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
167 101 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
168 62 a1i ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 2 ∈ ℕ0 )
169 168 143 nn0mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℕ0 )
170 65 a1i ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 1 ∈ ℕ0 )
171 169 170 nn0addcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ∈ ℕ0 )
172 167 171 expcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
173 166 172 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
174 144 173 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) ∈ ℂ )
175 3 137 143 174 fvmptd3 ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 𝐻𝑛 ) = ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
176 175 174 eqeltrd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 𝐻𝑛 ) ∈ ℂ )
177 addcl ( ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) → ( 𝑛 + 𝑖 ) ∈ ℂ )
178 177 adantl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → ( 𝑛 + 𝑖 ) ∈ ℂ )
179 131 176 178 seqcl ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) → ( seq 1 ( + , 𝐻 ) ‘ 𝑗 ) ∈ ℂ )
180 1cnd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → 1 ∈ ℂ )
181 2cnd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → 2 ∈ ℂ )
182 43 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
183 181 182 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
184 180 183 addcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ )
185 184 halfcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) ∈ ℂ )
186 simprl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → 𝑛 ∈ ℂ )
187 simprr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → 𝑖 ∈ ℂ )
188 185 186 187 adddid ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑖 ∈ ℂ ) ) → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 𝑛 + 𝑖 ) ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · 𝑛 ) + ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · 𝑖 ) ) )
189 132 oveq2d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑘 ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) )
190 134 189 oveq12d ( 𝑘 = 𝑛 → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑘 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑘 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
191 149 adantl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
192 167 169 expcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
193 166 192 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) ∈ ℂ )
194 2 190 191 193 fvmptd3 ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 𝐾𝑛 ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
195 126 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ )
196 2ne0 2 ≠ 0
197 196 a1i ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 2 ≠ 0 )
198 195 144 174 197 div32d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) / 2 ) ) )
199 173 144 197 divcan3d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) / 2 ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) )
200 199 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) / 2 ) ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
201 195 166 172 mul12d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
202 100 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ∈ ℂ )
203 59 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ≠ 0 )
204 171 nn0zd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ∈ ℤ )
205 202 203 204 exprecd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) = ( 1 / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) )
206 205 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( 1 / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
207 202 171 expcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
208 202 203 204 expne0d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ≠ 0 )
209 195 207 208 divrecd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( 1 / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) )
210 43 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
211 144 210 mulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
212 147 211 addcomd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) = ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) )
213 202 169 expcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
214 213 202 mulcomd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) · ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
215 212 214 oveq12d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) · ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) ) )
216 202 169 expp1d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) = ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) )
217 216 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) )
218 2z 2 ∈ ℤ
219 218 a1i ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 2 ∈ ℤ )
220 143 nn0zd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → 𝑛 ∈ ℤ )
221 219 220 zmulcld ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℤ )
222 202 203 221 expne0d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ≠ 0 )
223 202 202 213 203 222 divdiv1d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) · ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) ) )
224 215 217 223 3eqtr4d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) = ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
225 206 209 224 3eqtr2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) = ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
226 225 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) ) )
227 202 203 dividd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) = 1 )
228 1exp ( ( 2 · 𝑛 ) ∈ ℤ → ( 1 ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) = 1 )
229 221 228 syl ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 1 ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) = 1 )
230 227 229 eqtr4d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) = ( 1 ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) )
231 230 oveq1d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) = ( ( 1 ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
232 147 202 203 169 expdivd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) = ( ( 1 ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
233 231 232 eqtr4d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) )
234 233 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) / ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
235 201 226 234 3eqtrd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
236 198 200 235 3eqtrd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( 2 · 𝑛 ) ) ) )
237 175 eqcomd ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) = ( 𝐻𝑛 ) )
238 237 oveq2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 2 · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) · ( ( 1 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ↑ ( ( 2 · 𝑛 ) + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 𝐻𝑛 ) ) )
239 194 236 238 3eqtr2d ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑗 ) ) → ( 𝐾𝑛 ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( 𝐻𝑛 ) ) )
240 178 188 131 176 239 seqdistr ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ ℕ ) → ( seq 1 ( + , 𝐾 ) ‘ 𝑗 ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( seq 1 ( + , 𝐻 ) ‘ 𝑗 ) ) )
241 4 5 125 127 129 179 240 climmulc2 ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐾 ) ⇝ ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) )
242 90 99 addcomd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) = ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) )
243 242 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) )
244 243 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) )
245 243 127 eqeltrrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) ∈ ℂ )
246 43 90 addcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℂ )
247 nnne0 ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0 )
248 246 43 247 divcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ∈ ℂ )
249 49 51 readdcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℝ )
250 49 ltp1d ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 < ( 𝑁 + 1 ) )
251 53 49 249 54 250 lttrd ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 < ( 𝑁 + 1 ) )
252 251 gt0ne0d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ≠ 0 )
253 246 43 252 247 divne0d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ≠ 0 )
254 248 253 logcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ∈ ℂ )
255 87 100 59 divcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
256 245 254 255 subdid ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) )
257 99 90 addcomd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) = ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) )
258 257 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) )
259 258 oveq1d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) )
260 196 a1i ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ≠ 0 )
261 100 87 59 260 divcan6d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) = 1 )
262 259 261 oveq12d ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − ( ( ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) / 2 ) · ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) )
263 244 256 262 3eqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) − ( 2 / ( ( 2 · 𝑁 ) + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) )
264 241 263 breqtrd ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐾 ) ⇝ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) )
265 oveq2 ( 𝑛 = 𝑁 → ( 2 · 𝑛 ) = ( 2 · 𝑁 ) )
266 265 oveq2d ( 𝑛 = 𝑁 → ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) = ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) )
267 266 oveq1d ( 𝑛 = 𝑁 → ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) )
268 oveq1 ( 𝑛 = 𝑁 → ( 𝑛 + 1 ) = ( 𝑁 + 1 ) )
269 id ( 𝑛 = 𝑁𝑛 = 𝑁 )
270 268 269 oveq12d ( 𝑛 = 𝑁 → ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) = ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) )
271 270 fveq2d ( 𝑛 = 𝑁 → ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) = ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) )
272 267 271 oveq12d ( 𝑛 = 𝑁 → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) )
273 272 oveq1d ( 𝑛 = 𝑁 → ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) )
274 id ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ )
275 127 254 mulcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ )
276 275 90 subcld ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ )
277 1 273 274 276 fvmptd3 ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐽𝑁 ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) )
278 264 277 breqtrrd ( 𝑁 ∈ ℕ → seq 1 ( + , 𝐾 ) ⇝ ( 𝐽𝑁 ) )