Metamath Proof Explorer


Definition df-rmx

Description: Define the X sequence as the rational part of some solution of a special Pell equation. See frmx and rmxyval for a more useful but non-eliminable definition. (Contributed by Stefan O'Rear, 21-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion df-rmx Xrm = ( ๐‘Ž โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) , ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†ฆ ( 1st โ€˜ ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) ) โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) )

Detailed syntax breakdown

Step Hyp Ref Expression
0 crmx โŠข Xrm
1 va โŠข ๐‘Ž
2 cuz โŠข โ„คโ‰ฅ
3 c2 โŠข 2
4 3 2 cfv โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 )
5 vn โŠข ๐‘›
6 cz โŠข โ„ค
7 c1st โŠข 1st
8 vb โŠข ๐‘
9 cn0 โŠข โ„•0
10 9 6 cxp โŠข ( โ„•0 ร— โ„ค )
11 8 cv โŠข ๐‘
12 11 7 cfv โŠข ( 1st โ€˜ ๐‘ )
13 caddc โŠข +
14 csqrt โŠข โˆš
15 1 cv โŠข ๐‘Ž
16 cexp โŠข โ†‘
17 15 3 16 co โŠข ( ๐‘Ž โ†‘ 2 )
18 cmin โŠข โˆ’
19 c1 โŠข 1
20 17 19 18 co โŠข ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 )
21 20 14 cfv โŠข ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) )
22 cmul โŠข ยท
23 c2nd โŠข 2nd
24 11 23 cfv โŠข ( 2nd โ€˜ ๐‘ )
25 21 24 22 co โŠข ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) )
26 12 25 13 co โŠข ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) )
27 8 10 26 cmpt โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
28 27 ccnv โŠข โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
29 15 21 13 co โŠข ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) )
30 5 cv โŠข ๐‘›
31 29 30 16 co โŠข ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› )
32 31 28 cfv โŠข ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) ) โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› ) )
33 32 7 cfv โŠข ( 1st โ€˜ ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) ) โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› ) ) )
34 1 5 4 6 33 cmpo โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) , ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†ฆ ( 1st โ€˜ ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) ) โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) )
35 0 34 wceq โŠข Xrm = ( ๐‘Ž โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) , ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†ฆ ( 1st โ€˜ ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( โ„•0 ร— โ„ค ) โ†ฆ ( ( 1st โ€˜ ๐‘ ) + ( ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( 2nd โ€˜ ๐‘ ) ) ) ) โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘Ž โ†‘ 2 ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐‘› ) ) ) )