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

Theorem loglesqrt 24216
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 9896 . . . 4 0 ∈ ℝ
21a1i 11 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
3 simpl 471 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
4 elicc2 12065 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴)))
51, 3, 4sylancr 693 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴)))
65biimpa 499 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥𝑥𝐴))
76simp1d 1065 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ)
86simp2d 1066 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 0 ≤ 𝑥)
97, 8ge0p1rpd 11734 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
109fvresd 6103 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1)) = (log‘(𝑥 + 1)))
1110mpteq2dva 4666 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1))))
12 eqid 2609 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
1312cnfldtopon 22328 . . . . . . 7 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
147ex 448 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ))
1514ssrdv 3573 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ ℝ)
16 ax-resscn 9849 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
1715, 16syl6ss 3579 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ ℂ)
18 resttopon 20717 . . . . . . 7 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (0[,]𝐴) ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) ∈ (TopOn‘(0[,]𝐴)))
1913, 17, 18sylancr 693 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) ∈ (TopOn‘(0[,]𝐴)))
20 eqid 2609 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1))
219, 20fmptd 6277 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)):(0[,]𝐴)⟶ℝ+)
22 rpssre 11675 . . . . . . . . . 10 + ⊆ ℝ
2322, 16sstri 3576 . . . . . . . . 9 + ⊆ ℂ
2412addcn 22407 . . . . . . . . . . 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 3586 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
27 cncfmptid 22454 . . . . . . . . . . 11 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
2817, 26, 27sylancl 692 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 𝑥) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
29 1cnd 9912 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 1 ∈ ℂ)
3026a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℂ ⊆ ℂ)
31 cncfmptc 22453 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℂ ∧ (0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 1) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
3229, 17, 30, 31syl3anc 1317 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ 1) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
3312, 25, 28, 32cncfmpt2f 22456 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℂ))
34 cncffvrn 22440 . . . . . . . . 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 693 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) ↔ (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)):(0[,]𝐴)⟶ℝ+))
3621, 35mpbird 245 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+))
37 eqid 2609 . . . . . . . . 9 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴))
38 eqid 2609 . . . . . . . . 9 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)
3912, 37, 38cncfcn 22451 . . . . . . . 8 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℝ+ ⊆ ℂ) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
4017, 23, 39sylancl 692 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ+) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
4136, 40eleqtrd 2689 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (𝑥 + 1)) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t+)))
42 relogcn 24101 . . . . . . . 8 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℝ)
43 eqid 2609 . . . . . . . . . 10 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4412, 38, 43cncfcn 22451 . . . . . . . . 9 ((ℝ+ ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → (ℝ+cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
4523, 16, 44mp2an 703 . . . . . . . 8 (ℝ+cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t+) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
4642, 45eleqtri 2685 . . . . . . 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 21219 . . . . 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 22451 . . . . . 6 (((0[,]𝐴) ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
5017, 16, 49sylancl 692 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((0[,]𝐴)–cn→ℝ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t (0[,]𝐴)) Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
5148, 50eleqtrrd 2690 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ ((log ↾ ℝ+)‘(𝑥 + 1))) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
5211, 51eqeltrrd 2688 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1))) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
53 reelprrecn 9884 . . . . 5 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
5453a1i 11 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
55 simpr 475 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ+)
56 1rp 11668 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ+
57 rpaddcl 11686 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
5855, 56, 57sylancl 692 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ+)
5958relogcld 24090 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘(𝑥 + 1)) ∈ ℝ)
6059recnd 9924 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘(𝑥 + 1)) ∈ ℂ)
6158rpreccld 11714 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ∈ ℝ+)
62 1cnd 9912 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 1 ∈ ℂ)
63 relogcl 24043 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ+ → (log‘𝑦) ∈ ℝ)
6463adantl 480 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘𝑦) ∈ ℝ)
6564recnd 9924 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘𝑦) ∈ ℂ)
66 rpreccl 11689 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ+ → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
6766adantl 480 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
68 peano2re 10060 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
6968adantl 480 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
7069recnd 9924 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑥 + 1) ∈ ℂ)
71 1cnd 9912 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℂ)
7216a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ ⊆ ℂ)
7372sselda 3567 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℂ)
7454dvmptid 23443 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1))
75 0cnd 9889 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ∈ ℂ)
7654, 29dvmptc 23444 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 0))
7754, 73, 71, 74, 71, 75, 76dvmptadd 23446 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (1 + 0)))
78 1p0e1 10980 . . . . . . . . 9 (1 + 0) = 1
7978mpteq2i 4663 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ ↦ (1 + 0)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1)
8077, 79syl6eq 2659 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1))
8122a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ+ ⊆ ℝ)
8212tgioo2 22346 . . . . . . 7 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
83 ioorp 12078 . . . . . . . . 9 (0(,)+∞) = ℝ+
84 iooretop 22311 . . . . . . . . 9 (0(,)+∞) ∈ (topGen‘ran (,))
8583, 84eqeltrri 2684 . . . . . . . 8 + ∈ (topGen‘ran (,))
8685a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ℝ+ ∈ (topGen‘ran (,)))
8754, 70, 71, 80, 81, 82, 12, 86dvmptres 23449 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 + 1))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 1))
88 dvrelog 24100 . . . . . . 7 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑦))
89 relogf1o 24034 . . . . . . . . . . 11 (log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ
90 f1of 6035 . . . . . . . . . . 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 6144 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑦)))
93 fvres 6102 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+)‘𝑦) = (log‘𝑦))
9493mpteq2ia 4662 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑦)) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))
9592, 94syl6eq 2659 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log ↾ ℝ+) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦)))
9695oveq2d 6543 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))))
9788, 96syl5reqr 2658 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑦))) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑦)))
98 fveq2 6088 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑥 + 1) → (log‘𝑦) = (log‘(𝑥 + 1)))
99 oveq2 6535 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑥 + 1) → (1 / 𝑦) = (1 / (𝑥 + 1)))
10054, 54, 58, 62, 65, 67, 87, 97, 98, 99dvmptco 23458 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((1 / (𝑥 + 1)) · 1)))
10161rpcnd 11706 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ∈ ℂ)
102101mulid1d 9913 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((1 / (𝑥 + 1)) · 1) = (1 / (𝑥 + 1)))
103102mpteq2dva 4666 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((1 / (𝑥 + 1)) · 1)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
104100, 103eqtrd 2643 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
105 ioossicc 12086 . . . . . . . . 9 (0(,)𝐴) ⊆ (0[,]𝐴)
106105sseli 3563 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 𝑥 ∈ (0[,]𝐴))
107106, 7sylan2 489 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ)
108 eliooord 12060 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → (0 < 𝑥𝑥 < 𝐴))
109108simpld 473 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 0 < 𝑥)
110109adantl 480 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 0 < 𝑥)
111107, 110elrpd 11701 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
112111ex 448 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ+))
113112ssrdv 3573 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0(,)𝐴) ⊆ ℝ+)
114 iooretop 22311 . . . . 5 (0(,)𝐴) ∈ (topGen‘ran (,))
115114a1i 11 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0(,)𝐴) ∈ (topGen‘ran (,)))
11654, 60, 61, 104, 113, 82, 12, 115dvmptres 23449 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (log‘(𝑥 + 1)))) = (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (1 / (𝑥 + 1))))
117 elrege0 12105 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
1187, 8, 117sylanbrc 694 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0[,]𝐴)) → 𝑥 ∈ (0[,)+∞))
119118ex 448 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) → 𝑥 ∈ (0[,)+∞)))
120119ssrdv 3573 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (0[,]𝐴) ⊆ (0[,)+∞))
121120resabs1d 5335 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) = (√ ↾ (0[,]𝐴)))
122 sqrtf 13897 . . . . . . 7 √:ℂ⟶ℂ
123122a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → √:ℂ⟶ℂ)
124123, 17feqresmpt 6145 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√ ↾ (0[,]𝐴)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)))
125121, 124eqtrd 2643 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((√ ↾ (0[,)+∞)) ↾ (0[,]𝐴)) = (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)))
126 resqrtcn 24207 . . . . 5 (√ ↾ (0[,)+∞)) ∈ ((0[,)+∞)–cn→ℝ)
127 rescncf 22439 . . . . 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 2688 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑥 ∈ (0[,]𝐴) ↦ (√‘𝑥)) ∈ ((0[,]𝐴)–cn→ℝ))
130 rpcn 11673 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
131130adantl 480 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
132131sqrtcld 13970 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℂ)
133 2rp 11669 . . . . . 6 2 ∈ ℝ+
134 rpsqrtcl 13799 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (√‘𝑥) ∈ ℝ+)
135134adantl 480 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℝ+)
136 rpmulcl 11687 . . . . . 6 ((2 ∈ ℝ+ ∧ (√‘𝑥) ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ+)
137133, 135, 136sylancr 693 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ+)
138137rpreccld 11714 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (2 · (√‘𝑥))) ∈ ℝ+)
139 dvsqrt 24200 . . . . 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 23449 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (√‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (0(,)𝐴) ↦ (1 / (2 · (√‘𝑥)))))
142135rpred 11704 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (√‘𝑥) ∈ ℝ)
143 1re 9895 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
144 resubcl 10196 . . . . . . . . 9 (((√‘𝑥) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((√‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
145142, 143, 144sylancl 692 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((√‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
146145sqge0d 12853 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ (((√‘𝑥) − 1)↑2))
147131sqsqrtd 13972 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((√‘𝑥)↑2) = 𝑥)
148147oveq1d 6542 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) = (𝑥 − (2 · (√‘𝑥))))
149148oveq1d 6542 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((((√‘𝑥)↑2) − (2 · (√‘𝑥))) + 1) = ((𝑥 − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
150 binom2sub1 12799 . . . . . . . . 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 11706 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℂ)
153131, 62, 152addsubd 10264 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))) = ((𝑥 − (2 · (√‘𝑥))) + 1))
154149, 151, 1533eqtr4d 2653 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (((√‘𝑥) − 1)↑2) = ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))))
155146, 154breqtrd 4603 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))))
15658rpred 11704 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
157137rpred 11704 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ∈ ℝ)
158156, 157subge0d 10466 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0 ≤ ((𝑥 + 1) − (2 · (√‘𝑥))) ↔ (2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1)))
159155, 158mpbid 220 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1))
160137, 58lerecd 11723 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · (√‘𝑥)) ≤ (𝑥 + 1) ↔ (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥)))))
161159, 160mpbid 220 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥))))
162111, 161syldan 485 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ (0(,)𝐴)) → (1 / (𝑥 + 1)) ≤ (1 / (2 · (√‘𝑥))))
163 rexr 9941 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
164 0xr 9942 . . . . 5 0 ∈ ℝ*
165 lbicc2 12115 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
166164, 165mp3an1 1402 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
167163, 166sylan 486 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ∈ (0[,]𝐴))
168 ubicc2 12116 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
169164, 168mp3an1 1402 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
170163, 169sylan 486 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]𝐴))
171 simpr 475 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ≤ 𝐴)
172 oveq1 6534 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = (0 + 1))
173 0p1e1 10979 . . . . . 6 (0 + 1) = 1
174172, 173syl6eq 2659 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 1) = 1)
175174fveq2d 6092 . . . 4 (𝑥 = 0 → (log‘(𝑥 + 1)) = (log‘1))
176 log1 24053 . . . 4 (log‘1) = 0
177175, 176syl6eq 2659 . . 3 (𝑥 = 0 → (log‘(𝑥 + 1)) = 0)
178 fveq2 6088 . . . 4 (𝑥 = 0 → (√‘𝑥) = (√‘0))
179 sqrt0 13776 . . . 4 (√‘0) = 0
180178, 179syl6eq 2659 . . 3 (𝑥 = 0 → (√‘𝑥) = 0)
181 oveq1 6534 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 + 1) = (𝐴 + 1))
182181fveq2d 6092 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (log‘(𝑥 + 1)) = (log‘(𝐴 + 1)))
183 fveq2 6088 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (√‘𝑥) = (√‘𝐴))
1842, 3, 52, 116, 129, 141, 162, 167, 170, 171, 177, 180, 182, 183dvle 23491 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((log‘(𝐴 + 1)) − 0) ≤ ((√‘𝐴) − 0))
185 ge0p1rp 11694 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ+)
186185relogcld 24090 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(𝐴 + 1)) ∈ ℝ)
187 resqrtcl 13788 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)
188186, 187, 2lesub1d 10483 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((log‘(𝐴 + 1)) ≤ (√‘𝐴) ↔ ((log‘(𝐴 + 1)) − 0) ≤ ((√‘𝐴) − 0)))
189184, 188mpbird 245 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(𝐴 + 1)) ≤ (√‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wss 3539  {cpr 4126   class class class wbr 4577  cmpt 4637  ran crn 5029  cres 5030  wf 5786  1-1-ontowf1o 5789  cfv 5790  (class class class)co 6527  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797  +∞cpnf 9927  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117   / cdiv 10533  2c2 10917  +crp 11664  (,)cioo 12002  [,)cico 12004  [,]cicc 12005  cexp 12677  csqrt 13767  t crest 15850  TopOpenctopn 15851  topGenctg 15867  fldccnfld 19513  TopOnctopon 20460   Cn ccn 20780   ×t ctx 21115  cnccncf 22418   D cdv 23350  logclog 24022
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 2032  ax-13 2232  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-inf2 8398  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  ax-addf 9871  ax-mulf 9872
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  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-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  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-se 4988  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-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6772  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-2o 7425  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-pm 7724  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-fi 8177  df-sup 8208  df-inf 8209  df-oi 8275  df-card 8625  df-cda 8850  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-3 10927  df-4 10928  df-5 10929  df-6 10930  df-7 10931  df-8 10932  df-9 10933  df-n0 11140  df-z 11211  df-dec 11326  df-uz 11520  df-q 11621  df-rp 11665  df-xneg 11778  df-xadd 11779  df-xmul 11780  df-ioo 12006  df-ioc 12007  df-ico 12008  df-icc 12009  df-fz 12153  df-fzo 12290  df-fl 12410  df-mod 12486  df-seq 12619  df-exp 12678  df-fac 12878  df-bc 12907  df-hash 12935  df-shft 13601  df-cj 13633  df-re 13634  df-im 13635  df-sqrt 13769  df-abs 13770  df-limsup 13996  df-clim 14013  df-rlim 14014  df-sum 14211  df-ef 14583  df-sin 14585  df-cos 14586  df-tan 14587  df-pi 14588  df-struct 15643  df-ndx 15644  df-slot 15645  df-base 15646  df-sets 15647  df-ress 15648  df-plusg 15727  df-mulr 15728  df-starv 15729  df-sca 15730  df-vsca 15731  df-ip 15732  df-tset 15733  df-ple 15734  df-ds 15737  df-unif 15738  df-hom 15739  df-cco 15740  df-rest 15852  df-topn 15853  df-0g 15871  df-gsum 15872  df-topgen 15873  df-pt 15874  df-prds 15877  df-xrs 15931  df-qtop 15936  df-imas 15937  df-xps 15939  df-mre 16015  df-mrc 16016  df-acs 16018  df-mgm 17011  df-sgrp 17053  df-mnd 17064  df-submnd 17105  df-mulg 17310  df-cntz 17519  df-cmn 17964  df-psmet 19505  df-xmet 19506  df-met 19507  df-bl 19508  df-mopn 19509  df-fbas 19510  df-fg 19511  df-cnfld 19514  df-top 20463  df-bases 20464  df-topon 20465  df-topsp 20466  df-cld 20575  df-ntr 20576  df-cls 20577  df-nei 20654  df-lp 20692  df-perf 20693  df-cn 20783  df-cnp 20784  df-haus 20871  df-cmp 20942  df-tx 21117  df-hmeo 21310  df-fil 21402  df-fm 21494  df-flim 21495  df-flf 21496  df-xms 21876  df-ms 21877  df-tms 21878  df-cncf 22420  df-limc 23353  df-dv 23354  df-log 24024  df-cxp 24025
This theorem is referenced by:  rplogsumlem1  24890
  Copyright terms: Public domain W3C validator