Users' Mathboxes Mathbox for Asger C. Ipsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  knoppf Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem knoppf 36010
Description: Knopp's function is a function. (Contributed by Asger C. Ipsen, 25-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
knoppf.t 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
knoppf.f 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
knoppf.w 𝑊 = (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑤)‘𝑖))
knoppf.c (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
knoppf.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
knoppf (𝜑𝑊:ℝ⟶ℝ)
Distinct variable groups:   𝐶,𝑛,𝑦   𝑖,𝐹,𝑤   𝑛,𝑁,𝑦   𝑥,𝑁   𝑇,𝑛,𝑦   𝜑,𝑖,𝑛,𝑤,𝑦   𝑥,𝑖,𝑤
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐶(𝑥,𝑤,𝑖)   𝑇(𝑥,𝑤,𝑖)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑛)   𝑁(𝑤,𝑖)   𝑊(𝑥,𝑦,𝑤,𝑖,𝑛)

Proof of Theorem knoppf
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0uz 12895 . . 3 0 = (ℤ‘0)
2 0zd 12601 . . 3 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → 0 ∈ ℤ)
3 eqidd 2729 . . 3 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → ((𝐹𝑤)‘𝑖) = ((𝐹𝑤)‘𝑖))
4 knoppf.t . . . 4 𝑇 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (abs‘((⌊‘(𝑥 + (1 / 2))) − 𝑥)))
5 knoppf.f . . . 4 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐶𝑛) · (𝑇‘(((2 · 𝑁)↑𝑛) · 𝑦)))))
6 knoppf.n . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
76adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → 𝑁 ∈ ℕ)
87adantr 480 . . . 4 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ)
9 knoppf.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (-1(,)1))
109knoppndvlem3 35989 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐶) < 1))
1110simpld 494 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
1211adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℝ)
1312adantr 480 . . . 4 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℝ)
14 simpr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → 𝑤 ∈ ℝ)
1514adantr 480 . . . 4 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → 𝑤 ∈ ℝ)
16 simpr 484 . . . 4 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → 𝑖 ∈ ℕ0)
174, 5, 8, 13, 15, 16knoppcnlem3 35970 . . 3 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ) ∧ 𝑖 ∈ ℕ0) → ((𝐹𝑤)‘𝑖) ∈ ℝ)
18 knoppf.w . . . . . 6 𝑊 = (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑤)‘𝑖))
19 fveq2 6897 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑧 → (𝐹𝑤) = (𝐹𝑧))
2019fveq1d 6899 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑧 → ((𝐹𝑤)‘𝑖) = ((𝐹𝑧)‘𝑖))
2120sumeq2sdv 15683 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑧 → Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑤)‘𝑖) = Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑧)‘𝑖))
2221cbvmptv 5261 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑤)‘𝑖)) = (𝑧 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑧)‘𝑖))
2318, 22eqtri 2756 . . . . 5 𝑊 = (𝑧 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑧)‘𝑖))
249adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ (-1(,)1))
254, 5, 23, 14, 24, 7knoppndvlem4 35990 . . . 4 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → seq0( + , (𝐹𝑤)) ⇝ (𝑊𝑤))
26 seqex 14001 . . . . 5 seq0( + , (𝐹𝑤)) ∈ V
27 fvex 6910 . . . . 5 (𝑊𝑤) ∈ V
2826, 27breldm 5911 . . . 4 (seq0( + , (𝐹𝑤)) ⇝ (𝑊𝑤) → seq0( + , (𝐹𝑤)) ∈ dom ⇝ )
2925, 28syl 17 . . 3 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → seq0( + , (𝐹𝑤)) ∈ dom ⇝ )
301, 2, 3, 17, 29isumrecl 15744 . 2 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ) → Σ𝑖 ∈ ℕ0 ((𝐹𝑤)‘𝑖) ∈ ℝ)
3130, 18fmptd 7124 1 (𝜑𝑊:ℝ⟶ℝ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1534  wcel 2099   class class class wbr 5148  cmpt 5231  dom cdm 5678  wf 6544  cfv 6548  (class class class)co 7420  cr 11138  0cc0 11139  1c1 11140   + caddc 11142   · cmul 11144   < clt 11279  cmin 11475  -cneg 11476   / cdiv 11902  cn 12243  2c2 12298  0cn0 12503  (,)cioo 13357  cfl 13788  seqcseq 13999  cexp 14059  abscabs 15214  cli 15461  Σcsu 15665
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-inf2 9665  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216  ax-pre-sup 11217
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-sup 9466  df-inf 9467  df-oi 9534  df-card 9963  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-div 11903  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-n0 12504  df-z 12590  df-uz 12854  df-rp 13008  df-ioo 13361  df-ico 13363  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-fl 13790  df-seq 14000  df-exp 14060  df-hash 14323  df-cj 15079  df-re 15080  df-im 15081  df-sqrt 15215  df-abs 15216  df-limsup 15448  df-clim 15465  df-rlim 15466  df-sum 15666  df-ulm 26326
This theorem is referenced by:  knoppcn2  36011
  Copyright terms: Public domain W3C validator
OSZAR »