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Theorem expmulnbnd 12813
Description: Exponentiation with a mantissa greater than 1 is not bounded by any linear function. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
expmulnbnd ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → ∃𝑗 ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝐴   𝐵,𝑗,𝑘

Proof of Theorem expmulnbnd
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2re 10937 . . . . 5 2 ∈ ℝ
2 simp1 1053 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐴 ∈ ℝ)
3 remulcl 9877 . . . . 5 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (2 · 𝐴) ∈ ℝ)
41, 2, 3sylancr 693 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (2 · 𝐴) ∈ ℝ)
5 simp3 1055 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 1 < 𝐵)
6 1re 9895 . . . . . 6 1 ∈ ℝ
7 simp2 1054 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
8 difrp 11700 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (1 < 𝐵 ↔ (𝐵 − 1) ∈ ℝ+))
96, 7, 8sylancr 693 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (1 < 𝐵 ↔ (𝐵 − 1) ∈ ℝ+))
105, 9mpbid 220 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (𝐵 − 1) ∈ ℝ+)
114, 10rerpdivcld 11735 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) ∈ ℝ)
12 expnbnd 12810 . . 3 ((((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → ∃𝑛 ∈ ℕ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))
1311, 7, 5, 12syl3anc 1317 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → ∃𝑛 ∈ ℕ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))
14 2nn0 11156 . . . 4 2 ∈ ℕ0
15 nnnn0 11146 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0)
1615ad2antrl 759 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
17 nn0mulcl 11176 . . . 4 ((2 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
1814, 16, 17sylancr 693 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
192ad2antrr 757 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐴 ∈ ℝ)
20 2nn 11032 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℕ
21 simprl 789 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ)
22 nnmulcl 10890 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ)
2320, 21, 22sylancr 693 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ)
24 eluznn 11590 . . . . . . . 8 (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℕ)
2523, 24sylan 486 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℕ)
2625nnred 10882 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℝ)
2719, 26remulcld 9926 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐴 · 𝑘) ∈ ℝ)
28 0re 9896 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
29 ifcl 4079 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) ∈ ℝ)
3019, 28, 29sylancl 692 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) ∈ ℝ)
31 remulcl 9877 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℝ ∧ if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) ∈ ℝ) → (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) ∈ ℝ)
321, 30, 31sylancr 693 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) ∈ ℝ)
33 simplrl 795 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ)
3433nnred 10882 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℝ)
3526, 34resubcld 10309 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ ℝ)
3632, 35remulcld 9926 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
377ad2antrr 757 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐵 ∈ ℝ)
3825nnnn0d 11198 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
39 reexpcl 12694 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
4037, 38, 39syl2anc 690 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
41 remulcl 9877 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℝ ∧ (𝑘𝑛) ∈ ℝ) → (2 · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
421, 35, 41sylancr 693 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
4338nn0ge0d 11201 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 ≤ 𝑘)
44 max1 11849 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → 0 ≤ if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0))
4528, 19, 44sylancr 693 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 ≤ if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0))
46 remulcl 9877 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
471, 34, 46sylancr 693 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
48 eluzle 11532 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛)) → (2 · 𝑛) ≤ 𝑘)
4948adantl 480 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝑛) ≤ 𝑘)
5047, 26, 26, 49leadd2dd 10491 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘 + (2 · 𝑛)) ≤ (𝑘 + 𝑘))
5126recnd 9924 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℂ)
52512timesd 11122 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝑘) = (𝑘 + 𝑘))
5350, 52breqtrrd 4605 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘 + (2 · 𝑛)) ≤ (2 · 𝑘))
54 remulcl 9877 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (2 · 𝑘) ∈ ℝ)
551, 26, 54sylancr 693 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝑘) ∈ ℝ)
56 leaddsub 10353 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑛) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑘) ∈ ℝ) → ((𝑘 + (2 · 𝑛)) ≤ (2 · 𝑘) ↔ 𝑘 ≤ ((2 · 𝑘) − (2 · 𝑛))))
5726, 47, 55, 56syl3anc 1317 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝑘 + (2 · 𝑛)) ≤ (2 · 𝑘) ↔ 𝑘 ≤ ((2 · 𝑘) − (2 · 𝑛))))
5853, 57mpbid 220 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ≤ ((2 · 𝑘) − (2 · 𝑛)))
59 2cnd 10940 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 2 ∈ ℂ)
6034recnd 9924 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℂ)
6159, 51, 60subdid 10336 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · (𝑘𝑛)) = ((2 · 𝑘) − (2 · 𝑛)))
6258, 61breqtrrd 4605 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ≤ (2 · (𝑘𝑛)))
63 max2 11851 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → 𝐴 ≤ if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0))
6428, 19, 63sylancr 693 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐴 ≤ if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0))
6526, 42, 19, 30, 43, 45, 62, 64lemul12bd 10816 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘 · 𝐴) ≤ ((2 · (𝑘𝑛)) · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)))
6619recnd 9924 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐴 ∈ ℂ)
6766, 51mulcomd 9917 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐴 · 𝑘) = (𝑘 · 𝐴))
6830recnd 9924 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) ∈ ℂ)
6935recnd 9924 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ ℂ)
7059, 68, 69mul32d 10097 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) = ((2 · (𝑘𝑛)) · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)))
7165, 67, 703brtr4d 4609 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐴 · 𝑘) ≤ ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)))
7210ad2antrr 757 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵 − 1) ∈ ℝ+)
7372rpred 11704 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵 − 1) ∈ ℝ)
7473, 35remulcld 9926 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
7533nnnn0d 11198 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
76 reexpcl 12694 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑛) ∈ ℝ)
7737, 75, 76syl2anc 690 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵𝑛) ∈ ℝ)
7874, 77remulcld 9926 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)) ∈ ℝ)
79 simplrr 796 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))
801, 19, 3sylancr 693 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝐴) ∈ ℝ)
8180, 77, 72ltdivmuld 11755 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛) ↔ (2 · 𝐴) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛))))
8279, 81mpbid 220 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝐴) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)))
835ad2antrr 757 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 1 < 𝐵)
84 posdif 10370 . . . . . . . . . . . 12 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (1 < 𝐵 ↔ 0 < (𝐵 − 1)))
856, 37, 84sylancr 693 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (1 < 𝐵 ↔ 0 < (𝐵 − 1)))
8683, 85mpbid 220 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < (𝐵 − 1))
8733nnzd 11313 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℤ)
8828a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 ∈ ℝ)
896a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 1 ∈ ℝ)
90 0lt1 10399 . . . . . . . . . . . . 13 0 < 1
9190a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < 1)
9288, 89, 37, 91, 83lttrd 10049 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < 𝐵)
93 expgt0 12710 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐵) → 0 < (𝐵𝑛))
9437, 87, 92, 93syl3anc 1317 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < (𝐵𝑛))
9573, 77, 86, 94mulgt0d 10043 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)))
96 oveq2 6535 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) → (2 · 𝐴) = (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)))
9796breq1d 4587 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) → ((2 · 𝐴) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ↔ (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛))))
98 2t0e0 11030 . . . . . . . . . . . 12 (2 · 0) = 0
99 oveq2 6535 . . . . . . . . . . . 12 (0 = if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) → (2 · 0) = (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)))
10098, 99syl5eqr 2657 . . . . . . . . . . 11 (0 = if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) → 0 = (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)))
101100breq1d 4587 . . . . . . . . . 10 (0 = if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0) → (0 < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ↔ (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛))))
10297, 101ifboth 4073 . . . . . . . . 9 (((2 · 𝐴) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ∧ 0 < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛))) → (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)))
10382, 95, 102syl2anc 690 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)))
10473, 77remulcld 9926 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ∈ ℝ)
105 simpr 475 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛)))
106602timesd 11122 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (2 · 𝑛) = (𝑛 + 𝑛))
107106fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (ℤ‘(2 · 𝑛)) = (ℤ‘(𝑛 + 𝑛)))
108105, 107eleqtrd 2689 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑛 + 𝑛)))
109 eluzsub 11549 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑛 + 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ (ℤ𝑛))
11087, 87, 108, 109syl3anc 1317 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ (ℤ𝑛))
111 eluznn 11590 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (𝑘𝑛) ∈ (ℤ𝑛)) → (𝑘𝑛) ∈ ℕ)
11233, 110, 111syl2anc 690 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ ℕ)
113112nngt0d 10911 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 < (𝑘𝑛))
114 ltmul1 10722 . . . . . . . . 9 (((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) ∈ ℝ ∧ ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ∈ ℝ ∧ ((𝑘𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ↔ ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) < (((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) · (𝑘𝑛))))
11532, 104, 35, 113, 114syl112anc 1321 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) < ((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) ↔ ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) < (((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) · (𝑘𝑛))))
116103, 115mpbid 220 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) < (((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) · (𝑘𝑛)))
11773recnd 9924 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵 − 1) ∈ ℂ)
11877recnd 9924 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵𝑛) ∈ ℂ)
119117, 118, 69mul32d 10097 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((𝐵 − 1) · (𝐵𝑛)) · (𝑘𝑛)) = (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)))
120116, 119breqtrd 4603 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) < (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)))
121 peano2re 10060 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) + 1) ∈ ℝ)
12274, 121syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) + 1) ∈ ℝ)
123112nnnn0d 11198 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝑘𝑛) ∈ ℕ0)
124 reexpcl 12694 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝑘𝑛) ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
12537, 123, 124syl2anc 690 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵↑(𝑘𝑛)) ∈ ℝ)
12674ltp1d 10803 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) < (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) + 1))
12788, 37, 92ltled 10036 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 0 ≤ 𝐵)
128 bernneq2 12808 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝑘𝑛) ∈ ℕ0 ∧ 0 ≤ 𝐵) → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) + 1) ≤ (𝐵↑(𝑘𝑛)))
12937, 123, 127, 128syl3anc 1317 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) + 1) ≤ (𝐵↑(𝑘𝑛)))
13074, 122, 125, 126, 129ltletrd 10048 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) < (𝐵↑(𝑘𝑛)))
13137recnd 9924 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐵 ∈ ℂ)
13292gt0ne0d 10441 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝐵 ≠ 0)
133 eluzelz 11529 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛)) → 𝑘 ∈ ℤ)
134133adantl 480 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → 𝑘 ∈ ℤ)
135 expsub 12725 . . . . . . . . 9 (((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ)) → (𝐵↑(𝑘𝑛)) = ((𝐵𝑘) / (𝐵𝑛)))
136131, 132, 134, 87, 135syl22anc 1318 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐵↑(𝑘𝑛)) = ((𝐵𝑘) / (𝐵𝑛)))
137130, 136breqtrd 4603 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) < ((𝐵𝑘) / (𝐵𝑛)))
138 ltmuldiv 10745 . . . . . . . 8 ((((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) ∈ ℝ ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ ∧ ((𝐵𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐵𝑛))) → ((((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) < ((𝐵𝑘) / (𝐵𝑛))))
13974, 40, 77, 94, 138syl112anc 1321 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)) < (𝐵𝑘) ↔ ((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) < ((𝐵𝑘) / (𝐵𝑛))))
140137, 139mpbird 245 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (((𝐵 − 1) · (𝑘𝑛)) · (𝐵𝑛)) < (𝐵𝑘))
14136, 78, 40, 120, 140lttrd 10049 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → ((2 · if(0 ≤ 𝐴, 𝐴, 0)) · (𝑘𝑛)) < (𝐵𝑘))
14227, 36, 40, 71, 141lelttrd 10046 . . . 4 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))) → (𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
143142ralrimiva 2948 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → ∀𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
144 fveq2 6088 . . . . 5 (𝑗 = (2 · 𝑛) → (ℤ𝑗) = (ℤ‘(2 · 𝑛)))
145144raleqdv 3120 . . . 4 (𝑗 = (2 · 𝑛) → (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘) ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘)))
146145rspcev 3281 . . 3 (((2 · 𝑛) ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ‘(2 · 𝑛))(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘)) → ∃𝑗 ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
14718, 143, 146syl2anc 690 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝐴) / (𝐵 − 1)) < (𝐵𝑛))) → ∃𝑗 ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
14813, 147rexlimddv 3016 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → ∃𝑗 ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴 · 𝑘) < (𝐵𝑘))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  wral 2895  wrex 2896  ifcif 4035   class class class wbr 4577  cfv 5790  (class class class)co 6527  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117   / cdiv 10533  cn 10867  2c2 10917  0cn0 11139  cz 11210  cuz 11519  +crp 11664  cexp 12677
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6935  df-2nd 7037  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-er 7606  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-sup 8208  df-inf 8209  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10534  df-nn 10868  df-2 10926  df-n0 11140  df-z 11211  df-uz 11520  df-rp 11665  df-fl 12410  df-seq 12619  df-exp 12678
This theorem is referenced by:  geomulcvg  14392
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