MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  loglesqrt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem loglesqrt 24433
Description: An upper bound on the logarithm. (Contributed by Mario Carneiro, 2-May-2016.) (Proof shortened by AV, 2-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
loglesqrt ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(𝐴 + 1)) ≤ (√‘𝐴))

Proof of Theorem loglesqrt
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0re 10000 . . . 4 0 ∈ ℝ
21a1i 11 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
3 simpl 473 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
4 elicc2 12196 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴)))
51, 3, 4sylancr 694 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴)))
65biimpa 501 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴))
76simp1d 1071 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ)
86simp2d 1072 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 0 ≤ 𝑥)
97, 8ge0p1rpd 11862 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
109fvresd 6175 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1)) = (log‘(𝑥 + 1)))
1110mpteq2dva 4714 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1))))
12 eqid 2621 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
1312cnfldtopon 22526 . . . . . . 7 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
147ex 450 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ))
1514ssrdv 3594 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ ℝ)
16 ax-resscn 9953 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
1715, 16syl6ss 3600 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ ℂ)
18 resttopon 20905 . . . . . . 7 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (0[,]𝐴) ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) ∈ (TopOn‘(0[,]𝐴)))
1913, 17, 18sylancr 694 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) ∈ (TopOn‘(0[,]𝐴)))
20 eqid 2621 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1))
219, 20fmptd 6351 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)):(0[,]𝐴)⟶ℝ+)
22 rpssre 11803 . . . . . . . . . 10 + ⊆ ℝ
2322, 16sstri 3597 . . . . . . . . 9 + ⊆ ℂ
2412addcn 22608 . . . . . . . . . . 11 + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
2524a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
26 ssid 3609 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
27 cncfmptid 22655 . . . . . . . . . . 11 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
2817, 26, 27sylancl 693 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
29 1cnd 10016 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 1 ∈ ℂ)
3026a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℂ ⊆ ℂ)
31 cncfmptc 22654 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℂ ∧ (0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 1) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
3229, 17, 30, 31syl3anc 1323 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 1) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
3312, 25, 28, 32cncfmpt2f 22657 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
34 cncffvrn 22641 . . . . . . . . 9 ((ℝ+ ⊆ ℂ ∧ (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ)) → ((𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) ↔ (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)):(0[,]𝐴)⟶ℝ+))
3523, 33, 34sylancr 694 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) ↔ (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)):(0[,]𝐴)⟶ℝ+))
3621, 35mpbird 247 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+))
37 eqid 2621 . . . . . . . . 9 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴))
38 eqid 2621 . . . . . . . . 9 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)
3912, 37, 38cncfcn 22652 . . . . . . . 8 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℝ+ ⊆ ℂ) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
4017, 23, 39sylancl 693 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
4136, 40eleqtrd 2700 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
42 relogcn 24318 . . . . . . . 8 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℝ)
43 eqid 2621 . . . . . . . . . 10 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4412, 38, 43cncfcn 22652 . . . . . . . . 9 ((ℝ+ ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → (ℝ+cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
4523, 16, 44mp2an 707 . . . . . . . 8 (ℝ+cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
4642, 45eleqtri 2696 . . . . . . 7 (log ↾ ℝ+) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
4746a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
4819, 41, 47cnmpt11f 21407 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1))) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
4912, 37, 43cncfcn 22652 . . . . . 6 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
5017, 16, 49sylancl 693 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
5148, 50eleqtrrd 2701 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1))) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
5211, 51eqeltrrd 2699 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1))) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
53 reelprrecn 9988 . . . . 5 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
5453a1i 11 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
55 simpr 477 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ+)
56 1rp 11796 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ+
57 rpaddcl 11814 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
5855, 56, 57sylancl 693 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
5958relogcld 24307 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘(𝑥 + 1)) ∈ ℝ)
6059recnd 10028 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘(𝑥 + 1)) ∈ ℂ)
6158rpreccld 11842 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ∈ ℝ+)
62 1cnd 10016 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 1 ∈ ℂ)
63 relogcl 24260 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ+ → (log‘𝑦) ∈ ℝ)
6463adantl 482 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘𝑦) ∈ ℝ)
6564recnd 10028 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘𝑦) ∈ ℂ)
66 rpreccl 11817 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ+ → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
6766adantl 482 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
68 peano2re 10169 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
6968adantl 482 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
7069recnd 10028 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 + 1) ∈ ℂ)
71 1cnd 10016 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℂ)
7216a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ ⊆ ℂ)
7372sselda 3588 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℂ)
7454dvmptid 23660 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1))
75 0cnd 9993 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ∈ ℂ)
7654, 29dvmptc 23661 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 0))
7754, 73, 71, 74, 71, 75, 76dvmptadd 23663 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (1 + 0)))
78 1p0e1 11093 . . . . . . . . 9 (1 + 0) = 1
7978mpteq2i 4711 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ ↦ (1 + 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1)
8077, 79syl6eq 2671 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1))
8122a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ+ ⊆ ℝ)
8212tgioo2 22546 . . . . . . 7 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
83 ioorp 12209 . . . . . . . . 9 (0(,)+∞) = ℝ+
84 iooretop 22509 . . . . . . . . 9 (0(,)+∞) ∈ (topGen‘ran (,))
8583, 84eqeltrri 2695 . . . . . . . 8 + ∈ (topGen‘ran (,))
8685a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ+ ∈ (topGen‘ran (,)))
8754, 70, 71, 80, 81, 82, 12, 86dvmptres 23666 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 1))
88 dvrelog 24317 . . . . . . 7 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑦))
89 relogf1o 24251 . . . . . . . . . . 11 (log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ
90 f1of 6104 . . . . . . . . . . 11 ((log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9189, 90mp1i 13 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9291feqmptd 6216 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑦)))
93 fvres 6174 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+)‘𝑦) = (log‘𝑦))
9493mpteq2ia 4710 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑦)) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))
9592, 94syl6eq 2671 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦)))
9695oveq2d 6631 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))))
9788, 96syl5reqr 2670 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑦)))
98 fveq2 6158 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑥 + 1) → (log‘𝑦) = (log‘(𝑥 + 1)))
99 oveq2 6623 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑥 + 1) → (1 / 𝑦) = (1 / (𝑥 + 1)))
10054, 54, 58, 62, 65, 67, 87, 97, 98, 99dvmptco 23675 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((1 / (𝑥 + 1)) · 1)))
10161rpcnd 11834 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ∈ ℂ)
102101mulid1d 10017 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((1 / (𝑥 + 1)) · 1) = (1 / (𝑥 + 1)))
103102mpteq2dva 4714 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((1 / (𝑥 + 1)) · 1)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
104100, 103eqtrd 2655 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
105 ioossicc 12217 . . . . . . . . 9 (0(,)𝐴) ⊆ (0[,]𝐴)
106105sseli 3584 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 𝑥 ∈ (0[,]𝐴))
107106, 7sylan2 491 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ)
108 eliooord 12191 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → (0 < 𝑥𝑥 < 𝐴))
109108simpld 475 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 0 < 𝑥)
110109adantl 482 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 0 < 𝑥)
111107, 110elrpd 11829 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
112111ex 450 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ+))
113112ssrdv 3594 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0(,)𝐴) ⊆ ℝ+)
114 iooretop 22509 . . . . 5 (0(,)𝐴) ∈ (topGen‘ran (,))
115114a1i 11 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0(,)𝐴) ∈ (topGen‘ran (,)))
11654, 60, 61, 104, 113, 82, 12, 115dvmptres 23666 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
117 elrege0 12236 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
1187, 8, 117sylanbrc 697 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 𝑥 ∈ (0[,)+∞))
119118ex 450 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) → 𝑥 ∈ (0[,)+∞)))
120119ssrdv 3594 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ (0[,)+∞))
121120resabs1d 5397 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) = (√ ↾ (0[,]𝐴)))
122 sqrtf 14053 . . . . . . 7 √:ℂ⟶ℂ
123122a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → √:ℂ⟶ℂ)
124123, 17feqresmpt 6217 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√ ↾ (0[,]𝐴)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)))
125121, 124eqtrd 2655 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)))
126 resqrtcn 24424 . . . . 5 (√ ↾ (0[,)+∞)) ∈ ((0[,)+∞)–cn→ℝ)
127 rescncf 22640 . . . . 5 ((0[,]𝐴) ⊆ (0[,)+∞) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ∈ ((0[,)+∞)–cn→ℝ) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ)))
128120, 126, 127mpisyl 21 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
129125, 128eqeltrrd 2699 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
130 rpcn 11801 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
131130adantl 482 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
132131sqrtcld 14126 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℂ)
133 2rp 11797 . . . . . 6 2 ∈ ℝ+
134 rpsqrtcl 13955 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (√‘𝑥) ∈ ℝ+)
135134adantl 482 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℝ+)
136 rpmulcl 11815 . . . . . 6 ((2 ∈ ℝ+ ∧ (√‘𝑥) ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ+)
137133, 135, 136sylancr 694 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ+)
138137rpreccld 11842 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (2 · (√‘𝑥))) ∈ ℝ+)
139 dvsqrt 24417 . . . . 5 (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (√‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (2 · (√‘𝑥))))
140139a1i 11 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (√‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (2 · (√‘𝑥)))))
14154, 132, 138, 140, 113, 82, 12, 115dvmptres 23666 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (√‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (1 / (2 · (√‘𝑥)))))
142135rpred 11832 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
143 1re 9999 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
144 resubcl 10305 . . . . . . . . 9 (((√‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((√‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
145142, 143, 144sylancl 693 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((√‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
146145sqge0d 12992 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ (((√‘𝑥) − 1)↑2))
147131sqsqrtd 14128 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((√‘𝑥)↑2) = 𝑥)
148147oveq1d 6630 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) = (𝑥 − (2 · (√‘𝑥))))
149148oveq1d 6630 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) + 1) = ((𝑥 − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
150 binom2sub1 12938 . . . . . . . . 9 ((√‘𝑥) ∈ ℂ → (((√‘𝑥) − 1)↑2) = ((((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
151132, 150syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((√‘𝑥) − 1)↑2) = ((((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
152137rpcnd 11834 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℂ)
153131, 62, 152addsubd 10373 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))) = ((𝑥 − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
154149, 151, 1533eqtr4d 2665 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((√‘𝑥) − 1)↑2) = ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))))
155146, 154breqtrd 4649 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))))
15658rpred 11832 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
157137rpred 11832 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ)
158156, 157subge0d 10577 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0 ≤ ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))) ↔ (2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1)))
159155, 158mpbid 222 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1))
160137, 58lerecd 11851 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1) ↔ (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥)))))
161159, 160mpbid 222 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥))))
162111, 161syldan 487 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥))))
163 rexr 10045 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
164 0xr 10046 . . . . 5 0 ∈ ℝ*
165 lbicc2 12246 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
166164, 165mp3an1 1408 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
167163, 166sylan 488 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
168 ubicc2 12247 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
169164, 168mp3an1 1408 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
170163, 169sylan 488 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
171 simpr 477 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ≤ 𝐴)
172 oveq1 6622 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = (0 + 1))
173 0p1e1 11092 . . . . . 6 (0 + 1) = 1
174172, 173syl6eq 2671 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = 1)
175174fveq2d 6162 . . . 4 (𝑥 = 0 → (log‘(𝑥 + 1)) = (log‘1))
176 log1 24270 . . . 4 (log‘1) = 0
177175, 176syl6eq 2671 . . 3 (𝑥 = 0 → (log‘(𝑥 + 1)) = 0)
178 fveq2 6158 . . . 4 (𝑥 = 0 → (√‘𝑥) = (√‘0))
179 sqrt0 13932 . . . 4 (√‘0) = 0
180178, 179syl6eq 2671 . . 3 (𝑥 = 0 → (√‘𝑥) = 0)
181 oveq1 6622 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 + 1) = (𝐴 + 1))
182181fveq2d 6162 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (log‘(𝑥 + 1)) = (log‘(𝐴 + 1)))
183 fveq2 6158 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (√‘𝑥) = (√‘𝐴))
1842, 3, 52, 116, 129, 141, 162, 167, 170, 171, 177, 180, 182, 183dvle 23708 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((log‘(𝐴 + 1)) − 0) ≤ ((√‘𝐴) − 0))
185 ge0p1rp 11822 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ+)
186185relogcld 24307 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(𝐴 + 1)) ∈ ℝ)
187 resqrtcl 13944 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)
188186, 187, 2lesub1d 10594 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((log‘(𝐴 + 1)) ≤ (√‘𝐴) ↔ ((log‘(𝐴 + 1)) − 0) ≤ ((√‘𝐴) − 0)))
189184, 188mpbird 247 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(𝐴 + 1)) ≤ (√‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wss 3560  {cpr 4157   class class class wbr 4623  cmpt 4683  ran crn 5085  cres 5086  wf 5853  1-1-ontowf1o 5856  cfv 5857  (class class class)co 6615  cc 9894  cr 9895  0cc0 9896  1c1 9897   + caddc 9899   · cmul 9901  +∞cpnf 10031  *cxr 10033   < clt 10034  cle 10035  cmin 10226   / cdiv 10644  2c2 11030  +crp 11792  (,)cioo 12133  [,)cico 12135  [,]cicc 12136  cexp 12816  csqrt 13923  t crest 16021  TopOpenctopn 16022  topGenctg 16038  fldccnfld 19686  TopOnctopon 20655   Cn ccn 20968   ×t ctx 21303  cnccncf 22619   D cdv 23567  logclog 24239
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-inf2 8498  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973  ax-pre-sup 9974  ax-addf 9975  ax-mulf 9976
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-iin 4495  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-se 5044  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-isom 5866  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-of 6862  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-supp 7256  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-pm 7820  df-ixp 7869  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-fsupp 8236  df-fi 8277  df-sup 8308  df-inf 8309  df-oi 8375  df-card 8725  df-cda 8950  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-4 11041  df-5 11042  df-6 11043  df-7 11044  df-8 11045  df-9 11046  df-n0 11253  df-z 11338  df-dec 11454  df-uz 11648  df-q 11749  df-rp 11793  df-xneg 11906  df-xadd 11907  df-xmul 11908  df-ioo 12137  df-ioc 12138  df-ico 12139  df-icc 12140  df-fz 12285  df-fzo 12423  df-fl 12549  df-mod 12625  df-seq 12758  df-exp 12817  df-fac 13017  df-bc 13046  df-hash 13074  df-shft 13757  df-cj 13789  df-re 13790  df-im 13791  df-sqrt 13925  df-abs 13926  df-limsup 14152  df-clim 14169  df-rlim 14170  df-sum 14367  df-ef 14742  df-sin 14744  df-cos 14745  df-tan 14746  df-pi 14747  df-struct 15802  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-ress 15807  df-plusg 15894  df-mulr 15895  df-starv 15896  df-sca 15897  df-vsca 15898  df-ip 15899  df-tset 15900  df-ple 15901  df-ds 15904  df-unif 15905  df-hom 15906  df-cco 15907  df-rest 16023  df-topn 16024  df-0g 16042  df-gsum 16043  df-topgen 16044  df-pt 16045  df-prds 16048  df-xrs 16102  df-qtop 16107  df-imas 16108  df-xps 16110  df-mre 16186  df-mrc 16187  df-acs 16189  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-submnd 17276  df-mulg 17481  df-cntz 17690  df-cmn 18135  df-psmet 19678  df-xmet 19679  df-met 19680  df-bl 19681  df-mopn 19682  df-fbas 19683  df-fg 19684  df-cnfld 19687  df-top 20639  df-topon 20656  df-topsp 20677  df-bases 20690  df-cld 20763  df-ntr 20764  df-cls 20765  df-nei 20842  df-lp 20880  df-perf 20881  df-cn 20971  df-cnp 20972  df-haus 21059  df-cmp 21130  df-tx 21305  df-hmeo 21498  df-fil 21590  df-fm 21682  df-flim 21683  df-flf 21684  df-xms 22065  df-ms 22066  df-tms 22067  df-cncf 22621  df-limc 23570  df-dv 23571  df-log 24241  df-cxp 24242
This theorem is referenced by:  rplogsumlem1  25107
  Copyright terms: Public domain W3C validator