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Theorem resqrexlemnm 9904
Description: Lemma for resqrex 9912. The difference between two terms of the sequence. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 31-Jul-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
resqrexlemex.seq  |-  F  =  seq 1 ( ( y  e.  RR+ ,  z  e.  RR+  |->  ( ( y  +  ( A  /  y ) )  /  2 ) ) ,  ( NN  X.  { ( 1  +  A ) } ) ,  RR+ )
resqrexlemex.a  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
resqrexlemex.agt0  |-  ( ph  ->  0  <_  A )
resqrexlemnmsq.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
resqrexlemnmsq.m  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
resqrexlemnmsq.nm  |-  ( ph  ->  N  <_  M )
Assertion
Ref Expression
resqrexlemnm  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  <  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
Distinct variable groups:    y, A, z    ph, y, z    y, M, z    y, N, z
Allowed substitution hints:    F( y, z)

Proof of Theorem resqrexlemnm
StepHypRef Expression
1 resqrexlemex.seq . . . . . . 7  |-  F  =  seq 1 ( ( y  e.  RR+ ,  z  e.  RR+  |->  ( ( y  +  ( A  /  y ) )  /  2 ) ) ,  ( NN  X.  { ( 1  +  A ) } ) ,  RR+ )
2 resqrexlemex.a . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
3 resqrexlemex.agt0 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  0  <_  A )
41, 2, 3resqrexlemf 9893 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  F : NN --> RR+ )
5 resqrexlemnmsq.n . . . . . 6  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
64, 5ffvelrnd 5324 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  e.  RR+ )
76rpred 8773 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  e.  RR )
8 resqrexlemnmsq.m . . . . . 6  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
94, 8ffvelrnd 5324 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F `  M
)  e.  RR+ )
109rpred 8773 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( F `  M
)  e.  RR )
117, 10resubcld 7485 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  e.  RR )
127resqcld 9631 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N ) ^ 2 )  e.  RR )
1310resqcld 9631 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( F `  M ) ^ 2 )  e.  RR )
1412, 13resubcld 7485 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N ) ^
2 )  -  (
( F `  M
) ^ 2 ) )  e.  RR )
15 2cn 8110 . . . . . . 7  |-  2  e.  CC
16 expm1t 9504 . . . . . . 7  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  N  e.  NN )  ->  ( 2 ^ N
)  =  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )
1715, 5, 16sylancr 405 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ N
)  =  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )
18 2nn 8193 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  NN
1918a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  2  e.  NN )
205nnnn0d 8341 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
2119, 20nnexpcld 9627 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ N
)  e.  NN )
2221nnrpd 8772 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ N
)  e.  RR+ )
2317, 22eqeltrrd 2156 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 )  e.  RR+ )
2423rpred 8773 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 )  e.  RR )
2514, 24remulcld 7149 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  N ) ^ 2 )  -  ( ( F `  M ) ^ 2 ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  e.  RR )
26 1nn 8050 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  NN
2726a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  1  e.  NN )
284, 27ffvelrnd 5324 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( F `  1
)  e.  RR+ )
2919nnzd 8468 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  2  e.  ZZ )
3028, 29rpexpcld 9629 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  e.  RR+ )
31 4re 8116 . . . . . . . . 9  |-  4  e.  RR
32 4pos 8136 . . . . . . . . 9  |-  0  <  4
3331, 32elrpii 8737 . . . . . . . 8  |-  4  e.  RR+
3433a1i 9 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  4  e.  RR+ )
355nnzd 8468 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
36 peano2zm 8389 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
3735, 36syl 14 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
3834, 37rpexpcld 9629 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 4 ^ ( N  -  1 ) )  e.  RR+ )
3930, 38rpdivcld 8791 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  (
4 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  RR+ )
4039rpred 8773 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  (
4 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  RR )
4140, 24remulcld 7149 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  e.  RR )
426, 9rpaddcld 8789 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  e.  RR+ )
4342, 23rpmulcld 8790 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  +  ( F `  M
) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  e.  RR+ )
4443rpred 8773 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  +  ( F `  M
) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  e.  RR )
452adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  A  e.  RR )
463adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  0  <_  A )
475adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  N  e.  NN )
488adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  M  e.  NN )
49 simpr 108 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  N  <  M )
501, 45, 46, 47, 48, 49resqrexlemdecn 9898 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  ( F `  M )  <  ( F `  N )
)
5110adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  ( F `  M )  e.  RR )
527adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  ( F `  N )  e.  RR )
53 difrp 8770 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( F `  M
)  e.  RR  /\  ( F `  N )  e.  RR )  -> 
( ( F `  M )  <  ( F `  N )  <->  ( ( F `  N
)  -  ( F `
 M ) )  e.  RR+ ) )
5451, 52, 53syl2anc 403 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  ( ( F `  M )  <  ( F `  N
)  <->  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) )  e.  RR+ )
)
5550, 54mpbid 145 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M ) )  e.  RR+ )
5655rpge0d 8777 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  N  <  M )  ->  0  <_  ( ( F `  N
)  -  ( F `
 M ) ) )
577recnd 7147 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  e.  CC )
5857subidd 7407 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  N )
)  =  0 )
59 fveq2 5198 . . . . . . . . 9  |-  ( N  =  M  ->  ( F `  N )  =  ( F `  M ) )
6059oveq2d 5548 . . . . . . . 8  |-  ( N  =  M  ->  (
( F `  N
)  -  ( F `
 N ) )  =  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) ) )
6158, 60sylan9req 2134 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  N  =  M )  ->  0  =  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) ) )
62 0re 7119 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR
6362eqlei 7204 . . . . . . 7  |-  ( 0  =  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) )  ->  0  <_  ( ( F `  N
)  -  ( F `
 M ) ) )
6461, 63syl 14 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  N  =  M )  ->  0  <_  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
) )
65 resqrexlemnmsq.nm . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  N  <_  M )
668nnzd 8468 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
67 zleloe 8398 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( N  <_  M  <->  ( N  <  M  \/  N  =  M )
) )
6835, 66, 67syl2anc 403 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( N  <_  M  <->  ( N  <  M  \/  N  =  M )
) )
6965, 68mpbid 145 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( N  <  M  \/  N  =  M
) )
7056, 64, 69mpjaodan 744 . . . . 5  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( F `  N )  -  ( F `  M ) ) )
71 1red 7134 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
7221nnrecred 8085 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ N ) )  e.  RR )
7372recnd 7147 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ N ) )  e.  CC )
7473addid1d 7257 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 1  / 
( 2 ^ N
) )  +  0 )  =  ( 1  /  ( 2 ^ N ) ) )
75 0red 7120 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
761, 2, 3resqrexlemlo 9899 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  N  e.  NN )  ->  ( 1  /  ( 2 ^ N ) )  < 
( F `  N
) )
775, 76mpdan 412 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ N ) )  <  ( F `
 N ) )
789rpgt0d 8776 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  <  ( F `
 M ) )
7972, 75, 7, 10, 77, 78lt2addd 7667 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 1  / 
( 2 ^ N
) )  +  0 )  <  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )
8074, 79eqbrtrrd 3807 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ N ) )  <  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )
817, 10readdcld 7148 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  e.  RR )
8271, 81, 22ltdivmul2d 8826 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( 1  / 
( 2 ^ N
) )  <  (
( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  <->  1  <  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( 2 ^ N ) ) ) )
8380, 82mpbid 145 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  1  <  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( 2 ^ N ) ) )
8417oveq2d 5548 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  +  ( F `  M
) )  x.  (
2 ^ N ) )  =  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
8583, 84breqtrd 3809 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  1  <  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
8671, 44, 85ltled 7228 . . . . 5  |-  ( ph  ->  1  <_  ( (
( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
8711, 44, 70, 86lemulge11d 8015 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  <_  ( (
( F `  N
)  -  ( F `
 M ) )  x.  ( ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) ) ) )
8811recnd 7147 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  e.  CC )
8981recnd 7147 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  e.  CC )
9023rpcnd 8775 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 )  e.  CC )
9188, 89, 90mulassd 7142 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  N )  -  ( F `  M ) )  x.  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( ( F `  N
)  -  ( F `
 M ) )  x.  ( ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) ) ) )
9288, 89mulcomd 7140 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) )  x.  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )  =  ( ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) )  x.  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
) ) )
9310recnd 7147 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F `  M
)  e.  CC )
94 subsq 9581 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( F `  N
)  e.  CC  /\  ( F `  M )  e.  CC )  -> 
( ( ( F `
 N ) ^
2 )  -  (
( F `  M
) ^ 2 ) )  =  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) ) ) )
9557, 93, 94syl2anc 403 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N ) ^
2 )  -  (
( F `  M
) ^ 2 ) )  =  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) ) ) )
9692, 95eqtr4d 2116 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) )  x.  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )  =  ( ( ( F `  N ) ^ 2 )  -  ( ( F `  M ) ^ 2 ) ) )
9796oveq1d 5547 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  N )  -  ( F `  M ) )  x.  ( ( F `  N )  +  ( F `  M ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( ( ( F `  N ) ^ 2 )  -  ( ( F `  M ) ^ 2 ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
9891, 97eqtr3d 2115 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N )  -  ( F `  M ) )  x.  ( ( ( F `  N
)  +  ( F `
 M ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )  =  ( ( ( ( F `  N
) ^ 2 )  -  ( ( F `
 M ) ^
2 ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) ) )
9987, 98breqtrd 3809 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  <_  ( (
( ( F `  N ) ^ 2 )  -  ( ( F `  M ) ^ 2 ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
1001, 2, 3, 5, 8, 65resqrexlemnmsq 9903 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 N ) ^
2 )  -  (
( F `  M
) ^ 2 ) )  <  ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
10114, 40, 23, 100ltmul1dd 8829 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  N ) ^ 2 )  -  ( ( F `  M ) ^ 2 ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  <  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  - 
1 ) ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
10211, 25, 41, 99, 101lelttrd 7234 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  <  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  - 
1 ) ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
10340recnd 7147 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  (
4 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  CC )
10419nnrpd 8772 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  2  e.  RR+ )
105104, 37rpexpcld 9629 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  e.  RR+ )
106105rpcnd 8775 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  e.  CC )
107 2cnd 8112 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  e.  CC )
108103, 106, 107mulassd 7142 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  2 )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  - 
1 ) ) )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) ) )
10930rpcnd 8775 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  e.  CC )
11038rpcnd 8775 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 4 ^ ( N  -  1 ) )  e.  CC )
11138rpap0d 8779 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) #  0 )
112109, 110, 106, 111div32apd 7900 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  =  ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
113 4d2e2 8192 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 4  /  2 )  =  2
114113oveq1i 5542 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 4  /  2 ) ^ ( N  - 
1 ) )  =  ( 2 ^ ( N  -  1 ) )
11534rpcnd 8775 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  4  e.  CC )
116104rpap0d 8779 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  2 #  0 )
117 nnm1nn0 8329 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  NN  ->  ( N  -  1 )  e.  NN0 )
1185, 117syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( N  -  1 )  e.  NN0 )
119115, 107, 116, 118expdivapd 9619 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( 4  / 
2 ) ^ ( N  -  1 ) )  =  ( ( 4 ^ ( N  -  1 ) )  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
120114, 119syl5eqr 2127 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  =  ( ( 4 ^ ( N  -  1 ) )  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
121120oveq2d 5548 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  =  ( 1  /  ( ( 4 ^ ( N  - 
1 ) )  / 
( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
122105rpap0d 8779 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) #  0 )
123110, 106, 111, 122recdivapd 7894 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
( 4 ^ ( N  -  1 ) )  /  ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  =  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  /  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
124121, 123eqtrd 2113 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  =  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  /  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
125124oveq2d 5548 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  x.  (
1  /  ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  =  ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  x.  ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
126112, 125eqtr4d 2116 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  =  ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  x.  ( 1  / 
( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
127126oveq1d 5547 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  2 )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  ( 1  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  x.  2 ) )
128108, 127eqtr3d 2115 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  ( 1  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  x.  2 ) )
129106, 122recclapd 7869 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( 1  /  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  CC )
130109, 129, 107mul32d 7261 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  x.  ( 1  /  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  x.  2 )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  x.  ( 1  / 
( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
131128, 130eqtrd 2113 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  x.  ( 1  / 
( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
132109, 107mulcld 7139 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  x.  2 )  e.  CC )
133132, 106, 122divrecapd 7880 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  x.  2 )  /  (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  x.  ( 1  / 
( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )
134131, 133eqtr4d 2116 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
( 4 ^ ( N  -  1 ) ) )  x.  (
( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( ( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
135102, 134breqtrd 3809 1  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  -  ( F `  M )
)  <  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  x.  2 )  /  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    <-> wb 103    \/ wo 661    = wceq 1284    e. wcel 1433   {csn 3398   class class class wbr 3785    X. cxp 4361   ` cfv 4922  (class class class)co 5532    |-> cmpt2 5534   CCcc 6979   RRcr 6980   0cc0 6981   1c1 6982    + caddc 6984    x. cmul 6986    < clt 7153    <_ cle 7154    - cmin 7279    / cdiv 7760   NNcn 8039   2c2 8089   4c4 8091   NN0cn0 8288   ZZcz 8351   RR+crp 8734    seqcseq 9431   ^cexp 9475
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-13 1444  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-coll 3893  ax-sep 3896  ax-nul 3904  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-iinf 4329  ax-cnex 7067  ax-resscn 7068  ax-1cn 7069  ax-1re 7070  ax-icn 7071  ax-addcl 7072  ax-addrcl 7073  ax-mulcl 7074  ax-mulrcl 7075  ax-addcom 7076  ax-mulcom 7077  ax-addass 7078  ax-mulass 7079  ax-distr 7080  ax-i2m1 7081  ax-0lt1 7082  ax-1rid 7083  ax-0id 7084  ax-rnegex 7085  ax-precex 7086  ax-cnre 7087  ax-pre-ltirr 7088  ax-pre-ltwlin 7089  ax-pre-lttrn 7090  ax-pre-apti 7091  ax-pre-ltadd 7092  ax-pre-mulgt0 7093  ax-pre-mulext 7094
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 776  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-nel 2340  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rmo 2356  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-csb 2909  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-nul 3252  df-if 3352  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-int 3637  df-iun 3680  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-tr 3876  df-id 4048  df-po 4051  df-iso 4052  df-iord 4121  df-on 4123  df-suc 4126  df-iom 4332  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-riota 5488  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-recs 5943  df-frec 6001  df-pnf 7155  df-mnf 7156  df-xr 7157  df-ltxr 7158  df-le 7159  df-sub 7281  df-neg 7282  df-reap 7675  df-ap 7682  df-div 7761  df-inn 8040  df-2 8098  df-3 8099  df-4 8100  df-n0 8289  df-z 8352  df-uz 8620  df-rp 8735  df-iseq 9432  df-iexp 9476
This theorem is referenced by:  resqrexlemcvg  9905
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