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Theorem rpnnen2lem12

Description: Lemma for rpnnen2 . (Contributed by Mario Carneiro, 13-May-2013)

Ref Expression
Hypothesis rpnnen2.1 F = x 𝒫 n if n x 1 3 n 0
Assertion rpnnen2lem12 𝒫 0 1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpnnen2.1 F = x 𝒫 n if n x 1 3 n 0
2 ovex 0 1 V
3 elpwi y 𝒫 y
4 nnuz = 1
5 4 sumeq1i k F y k = k 1 F y k
6 1nn 1
7 1 rpnnen2lem6 y 1 k 1 F y k
8 6 7 mpan2 y k 1 F y k
9 5 8 eqeltrid y k F y k
10 3 9 syl y 𝒫 k F y k
11 1zzd y 𝒫 1
12 eqidd y 𝒫 k F y k = F y k
13 1 rpnnen2lem2 y F y :
14 3 13 syl y 𝒫 F y :
15 14 ffvelrnda y 𝒫 k F y k
16 1 rpnnen2lem5 y 1 seq 1 + F y dom
17 3 6 16 sylancl y 𝒫 seq 1 + F y dom
18 ssid
19 1 rpnnen2lem4 y k 0 F y k F y k F k
20 18 19 mp3an2 y k 0 F y k F y k F k
21 20 simpld y k 0 F y k
22 3 21 sylan y 𝒫 k 0 F y k
23 4 11 12 15 17 22 isumge0 y 𝒫 0 k F y k
24 halfre 1 2
25 24 a1i y 𝒫 1 2
26 1re 1
27 26 a1i y 𝒫 1
28 1 rpnnen2lem7 y 1 k 1 F y k k 1 F k
29 18 6 28 mp3an23 y k 1 F y k k 1 F k
30 3 29 syl y 𝒫 k 1 F y k k 1 F k
31 eqid 1 = 1
32 eqidd y 𝒫 k 1 F k = F k
33 elnnuz k k 1
34 1 rpnnen2lem2 F :
35 18 34 ax-mp F :
36 35 ffvelrni k F k
37 36 recnd k F k
38 33 37 sylbir k 1 F k
39 38 adantl y 𝒫 k 1 F k
40 1 rpnnen2lem3 seq 1 + F 1 2
41 40 a1i y 𝒫 seq 1 + F 1 2
42 31 11 32 39 41 isumclim y 𝒫 k 1 F k = 1 2
43 30 42 breqtrd y 𝒫 k 1 F y k 1 2
44 5 43 eqbrtrid y 𝒫 k F y k 1 2
45 halflt1 1 2 < 1
46 24 26 45 ltleii 1 2 1
47 46 a1i y 𝒫 1 2 1
48 10 25 27 44 47 letrd y 𝒫 k F y k 1
49 elicc01 k F y k 0 1 k F y k 0 k F y k k F y k 1
50 10 23 48 49 syl3anbrc y 𝒫 k F y k 0 1
51 elpwi z 𝒫 z
52 ssdifss y y z
53 ssdifss z z y
54 unss y z z y y z z y
55 54 biimpi y z z y y z z y
56 52 53 55 syl2an y z y z z y
57 3 51 56 syl2an y 𝒫 z 𝒫 y z z y
58 eqss y = z y z z y
59 ssdif0 y z y z =
60 ssdif0 z y z y =
61 59 60 anbi12i y z z y y z = z y =
62 un00 y z = z y = y z z y =
63 58 61 62 3bitri y = z y z z y =
64 63 necon3bii y z y z z y
65 64 biimpi y z y z z y
66 nnwo y z z y y z z y m y z z y n y z z y m n
67 57 65 66 syl2an y 𝒫 z 𝒫 y z m y z z y n y z z y m n
68 67 ex y 𝒫 z 𝒫 y z m y z z y n y z z y m n
69 57 sselda y 𝒫 z 𝒫 m y z z y m
70 df-ral n y z z y m n n n y z z y m n
71 con34b n y z z y m n ¬ m n ¬ n y z z y
72 eldif n y z n y ¬ n z
73 eldif n z y n z ¬ n y
74 72 73 orbi12i n y z n z y n y ¬ n z n z ¬ n y
75 elun n y z z y n y z n z y
76 xor ¬ n y n z n y ¬ n z n z ¬ n y
77 74 75 76 3bitr4ri ¬ n y n z n y z z y
78 77 con1bii ¬ n y z z y n y n z
79 78 imbi2i ¬ m n ¬ n y z z y ¬ m n n y n z
80 71 79 bitri n y z z y m n ¬ m n n y n z
81 80 albii n n y z z y m n n ¬ m n n y n z
82 70 81 bitri n y z z y m n n ¬ m n n y n z
83 alral n ¬ m n n y n z n ¬ m n n y n z
84 nnre n n
85 nnre m m
86 ltnle n m n < m ¬ m n
87 84 85 86 syl2anr m n n < m ¬ m n
88 87 imbi1d m n n < m n y n z ¬ m n n y n z
89 88 ralbidva m n n < m n y n z n ¬ m n n y n z
90 83 89 syl5ibr m n ¬ m n n y n z n n < m n y n z
91 82 90 syl5bi m n y z z y m n n n < m n y n z
92 69 91 syl y 𝒫 z 𝒫 m y z z y n y z z y m n n n < m n y n z
93 92 reximdva y 𝒫 z 𝒫 m y z z y n y z z y m n m y z z y n n < m n y n z
94 68 93 syld y 𝒫 z 𝒫 y z m y z z y n n < m n y n z
95 rexun m y z z y n n < m n y n z m y z n n < m n y n z m z y n n < m n y n z
96 94 95 syl6ib y 𝒫 z 𝒫 y z m y z n n < m n y n z m z y n n < m n y n z
97 simpll y z m y z n n < m n y n z y
98 simplr y z m y z n n < m n y n z z
99 simprl y z m y z n n < m n y n z m y z
100 simprr y z m y z n n < m n y n z n n < m n y n z
101 biid k F y k = k F z k k F y k = k F z k
102 1 97 98 99 100 101 rpnnen2lem11 y z m y z n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
103 102 rexlimdvaa y z m y z n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
104 simplr y z m z y n n < m n y n z z
105 simpll y z m z y n n < m n y n z y
106 simprl y z m z y n n < m n y n z m z y
107 simprr y z m z y n n < m n y n z n n < m n y n z
108 bicom n z n y n y n z
109 108 imbi2i n < m n z n y n < m n y n z
110 109 ralbii n n < m n z n y n n < m n y n z
111 107 110 sylibr y z m z y n n < m n y n z n n < m n z n y
112 eqcom k F y k = k F z k k F z k = k F y k
113 1 104 105 106 111 112 rpnnen2lem11 y z m z y n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
114 113 rexlimdvaa y z m z y n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
115 103 114 jaod y z m y z n n < m n y n z m z y n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
116 3 51 115 syl2an y 𝒫 z 𝒫 m y z n n < m n y n z m z y n n < m n y n z ¬ k F y k = k F z k
117 96 116 syld y 𝒫 z 𝒫 y z ¬ k F y k = k F z k
118 117 necon4ad y 𝒫 z 𝒫 k F y k = k F z k y = z
119 fveq2 y = z F y = F z
120 119 fveq1d y = z F y k = F z k
121 120 sumeq2sdv y = z k F y k = k F z k
122 118 121 impbid1 y 𝒫 z 𝒫 k F y k = k F z k y = z
123 50 122 dom2 0 1 V 𝒫 0 1
124 2 123 ax-mp 𝒫 0 1