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Theorem ostth2lem2 25368
 Description: Lemma for ostth2 25371. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
qrng.q 𝑄 = (ℂflds ℚ)
qabsabv.a 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
padic.j 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
ostth.k 𝐾 = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, 1))
ostth.1 (𝜑𝐹𝐴)
ostth2.2 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘2))
ostth2.3 (𝜑 → 1 < (𝐹𝑁))
ostth2.4 𝑅 = ((log‘(𝐹𝑁)) / (log‘𝑁))
ostth2.5 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘2))
ostth2.6 𝑆 = ((log‘(𝐹𝑀)) / (log‘𝑀))
ostth2.7 𝑇 = if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀))
Assertion
Ref Expression
ostth2lem2 ((𝜑𝑋 ∈ ℕ0𝑌 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))) → (𝐹𝑌) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑀   𝑥,𝑞,𝜑   𝑥,𝑇   𝑥,𝑋   𝐴,𝑞,𝑥   𝑥,𝑁   𝑥,𝑄   𝐹,𝑞   𝑅,𝑞   𝑥,𝐹
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑞)   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥,𝑞)   𝑇(𝑞)   𝐽(𝑥,𝑞)   𝐾(𝑥,𝑞)   𝑀(𝑞)   𝑁(𝑞)   𝑋(𝑞)   𝑌(𝑥,𝑞)

Proof of Theorem ostth2lem2
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (𝑀𝑥) = (𝑀↑0))
21oveq1d 6705 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((𝑀𝑥) − 1) = ((𝑀↑0) − 1))
32oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (0...((𝑀𝑥) − 1)) = (0...((𝑀↑0) − 1)))
4 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · 0))
5 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (𝑇𝑥) = (𝑇↑0))
64, 5oveq12d 6708 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) = ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)))
76breq2d 4697 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0))))
83, 7raleqbidv 3182 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑0) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0))))
98imbi2d 329 . . . . 5 (𝑥 = 0 → ((𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥))) ↔ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑0) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)))))
10 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑛 → (𝑀𝑥) = (𝑀𝑛))
1110oveq1d 6705 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑛 → ((𝑀𝑥) − 1) = ((𝑀𝑛) − 1))
1211oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑛 → (0...((𝑀𝑥) − 1)) = (0...((𝑀𝑛) − 1)))
13 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑛 → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · 𝑛))
14 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑛 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑛))
1513, 14oveq12d 6708 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑛 → ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) = ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))
1615breq2d 4697 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑛 → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))))
1712, 16raleqbidv 3182 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑛 → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))))
1817imbi2d 329 . . . . 5 (𝑥 = 𝑛 → ((𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥))) ↔ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))))
19 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (𝑀𝑥) = (𝑀↑(𝑛 + 1)))
2019oveq1d 6705 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑛 + 1) → ((𝑀𝑥) − 1) = ((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))
2120oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (0...((𝑀𝑥) − 1)) = (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)))
22 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · (𝑛 + 1)))
23 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (𝑇𝑥) = (𝑇↑(𝑛 + 1)))
2422, 23oveq12d 6708 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑛 + 1) → ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) = ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))
2524breq2d 4697 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑛 + 1) → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
2621, 25raleqbidv 3182 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
2726imbi2d 329 . . . . 5 (𝑥 = (𝑛 + 1) → ((𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥))) ↔ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))))
28 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑋 → (𝑀𝑥) = (𝑀𝑋))
2928oveq1d 6705 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑋 → ((𝑀𝑥) − 1) = ((𝑀𝑋) − 1))
3029oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑋 → (0...((𝑀𝑥) − 1)) = (0...((𝑀𝑋) − 1)))
31 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑋 → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · 𝑋))
32 oveq2 6698 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑋 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑋))
3331, 32oveq12d 6708 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑋 → ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) = ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)))
3433breq2d 4697 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
3530, 34raleqbidv 3182 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑋 → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥)) ↔ ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
3635imbi2d 329 . . . . 5 (𝑥 = 𝑋 → ((𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑥) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑥) · (𝑇𝑥))) ↔ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)))))
37 ostth2.5 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘2))
38 eluz2nn 11764 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 ∈ (ℤ‘2) → 𝑀 ∈ ℕ)
3937, 38syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
4039nncnd 11074 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
4140exp0d 13042 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑀↑0) = 1)
4241oveq1d 6705 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑀↑0) − 1) = (1 − 1))
43 1m1e0 11127 . . . . . . . . . 10 (1 − 1) = 0
4442, 43syl6eq 2701 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀↑0) − 1) = 0)
4544oveq2d 6706 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0...((𝑀↑0) − 1)) = (0...0))
4645eleq2d 2716 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑0) − 1)) ↔ 𝑘 ∈ (0...0)))
47 0le0 11148 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 0
4847a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ≤ 0)
49 ostth.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹𝐴)
50 qabsabv.a . . . . . . . . . . 11 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
51 qrng.q . . . . . . . . . . . 12 𝑄 = (ℂflds ℚ)
5251qrng0 25355 . . . . . . . . . . 11 0 = (0g𝑄)
5350, 52abv0 18879 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝐴 → (𝐹‘0) = 0)
5449, 53syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹‘0) = 0)
5540mul01d 10273 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑀 · 0) = 0)
5655oveq1d 6705 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)) = (0 · (𝑇↑0)))
57 ostth2.7 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑇 = if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀))
58 1re 10077 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℝ
59 nnq 11839 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℚ)
6039, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑀 ∈ ℚ)
6151qrngbas 25353 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ℚ = (Base‘𝑄)
6250, 61abvcl 18872 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹𝑀) ∈ ℝ)
6349, 60, 62syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐹𝑀) ∈ ℝ)
64 ifcl 4163 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑀) ∈ ℝ) → if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)) ∈ ℝ)
6558, 63, 64sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)) ∈ ℝ)
6657, 65syl5eqel 2734 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑇 ∈ ℝ)
6766recnd 10106 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑇 ∈ ℂ)
68 0nn0 11345 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
69 expcl 12918 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝑇↑0) ∈ ℂ)
7067, 68, 69sylancl 695 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑇↑0) ∈ ℂ)
7170mul02d 10272 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 · (𝑇↑0)) = 0)
7256, 71eqtrd 2685 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)) = 0)
7348, 54, 723brtr4d 4717 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘0) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)))
74 elfz1eq 12390 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (0...0) → 𝑘 = 0)
7574fveq2d 6233 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (0...0) → (𝐹𝑘) = (𝐹‘0))
7675breq1d 4695 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (0...0) → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)) ↔ (𝐹‘0) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0))))
7773, 76syl5ibrcom 237 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑘 ∈ (0...0) → (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0))))
7846, 77sylbid 230 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑0) − 1)) → (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0))))
7978ralrimiv 2994 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑0) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 0) · (𝑇↑0)))
80 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑗 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑗))
8180breq1d 4695 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑗 → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) ↔ (𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))))
8281cbvralv 3201 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) ↔ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))
8349ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝐹𝐴)
84 elfzelz 12380 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) → 𝑘 ∈ ℤ)
8584ad2antrl 764 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 ∈ ℤ)
86 zq 11832 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℚ)
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 ∈ ℚ)
8850, 61abvcl 18872 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝐴𝑘 ∈ ℚ) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
8983, 87, 88syl2anc 694 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
9039ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℕ)
91 simplr 807 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
9290, 91nnexpcld 13070 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀𝑛) ∈ ℕ)
9385, 92zmodcld 12731 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℕ0)
9493nn0zd 11518 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℤ)
95 zq 11832 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℤ → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℚ)
9694, 95syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℚ)
9750, 61abvcl 18872 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) ∈ ℝ)
9883, 96, 97syl2anc 694 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) ∈ ℝ)
9990, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℚ)
10083, 99, 62syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑀) ∈ ℝ)
101100, 91reexpcld 13065 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹𝑀)↑𝑛) ∈ ℝ)
10285zred 11520 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 ∈ ℝ)
103102, 92nndivred 11107 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 / (𝑀𝑛)) ∈ ℝ)
104103flcld 12639 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℤ)
105 zq 11832 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℤ → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℚ)
106104, 105syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℚ)
10750, 61abvcl 18872 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹𝐴 ∧ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℚ) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℝ)
10883, 106, 107syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℝ)
109101, 108remulcld 10108 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) ∈ ℝ)
11098, 109readdcld 10107 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ∈ ℝ)
11190nnred 11073 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℝ)
112 nn0p1nn 11370 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
113112ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
114113nnred 11073 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
115111, 114remulcld 10108 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
11666ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑇 ∈ ℝ)
117 peano2nn0 11371 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
118117ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
119116, 118reexpcld 13065 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑇↑(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
120115, 119remulcld 10108 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
121 nnq 11839 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑀𝑛) ∈ ℕ → (𝑀𝑛) ∈ ℚ)
12292, 121syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀𝑛) ∈ ℚ)
123 qmulcl 11844 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑀𝑛) ∈ ℚ ∧ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℚ) → ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℚ)
124122, 106, 123syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℚ)
125 qex 11838 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℚ ∈ V
126 cnfldadd 19799 . . . . . . . . . . . . . . . 16 + = (+g‘ℂfld)
12751, 126ressplusg 16040 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℚ ∈ V → + = (+g𝑄))
128125, 127ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 + = (+g𝑄)
12950, 61, 128abvtri 18878 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ ℚ ∧ ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℚ) → (𝐹‘((𝑘 mod (𝑀𝑛)) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ≤ ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))))
13083, 96, 124, 129syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘((𝑘 mod (𝑀𝑛)) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ≤ ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))))
13192nnrpd 11908 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀𝑛) ∈ ℝ+)
132 modval 12710 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ ℝ ∧ (𝑀𝑛) ∈ ℝ+) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) = (𝑘 − ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
133102, 131, 132syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) = (𝑘 − ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
134133oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑘 mod (𝑀𝑛)) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = ((𝑘 − ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
135102recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 ∈ ℂ)
136 qcn 11840 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℚ → ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℂ)
137124, 136syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℂ)
138135, 137npcand 10434 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑘 − ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = 𝑘)
139134, 138eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑘 mod (𝑀𝑛)) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = 𝑘)
140139fveq2d 6233 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘((𝑘 mod (𝑀𝑛)) + ((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) = (𝐹𝑘))
141 cnfldmul 19800 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 · = (.r‘ℂfld)
14251, 141ressmulr 16053 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (ℚ ∈ V → · = (.r𝑄))
143125, 142ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 · = (.r𝑄)
14450, 61, 143abvmul 18877 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑀𝑛) ∈ ℚ ∧ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℚ) → (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
14583, 122, 106, 144syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
14651, 50qabvexp 25360 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛))
14783, 99, 91, 146syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛))
148147oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
149145, 148eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))))
150149oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (𝐹‘((𝑀𝑛) · (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) = ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))))
151130, 140, 1503brtr3d 4716 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑘) ≤ ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))))
152116, 91reexpcld 13065 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑇𝑛) ∈ ℝ)
153115, 152remulcld 10108 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) ∈ ℝ)
154 nn0re 11339 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℝ)
155154ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑛 ∈ ℝ)
156111, 155remulcld 10108 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · 𝑛) ∈ ℝ)
157156, 152remulcld 10108 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) ∈ ℝ)
158111, 152remulcld 10108 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · (𝑇𝑛)) ∈ ℝ)
159 zmodfz 12732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑀𝑛) ∈ ℕ) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1)))
16085, 92, 159syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1)))
161 simprr 811 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))
162 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 = (𝑘 mod (𝑀𝑛)) → (𝐹𝑗) = (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))))
163162breq1d 4695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 = (𝑘 mod (𝑀𝑛)) → ((𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) ↔ (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))))
164163rspcv 3336 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 mod (𝑀𝑛)) ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1)) → (∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) → (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))))
165160, 161, 164sylc 65 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))
166111, 101remulcld 10108 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · ((𝐹𝑀)↑𝑛)) ∈ ℝ)
167101recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹𝑀)↑𝑛) ∈ ℂ)
168108recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ∈ ℂ)
169167, 168mulcomd 10099 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) = ((𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) · ((𝐹𝑀)↑𝑛)))
17050, 61abvge0 18873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → 0 ≤ (𝐹𝑀))
17183, 99, 170syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 ≤ (𝐹𝑀))
172100, 91, 171expge0d 13066 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 ≤ ((𝐹𝑀)↑𝑛))
173104zred 11520 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℝ)
174 elfzle1 12382 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) → 0 ≤ 𝑘)
175174ad2antrl 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 ≤ 𝑘)
17692nnred 11073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀𝑛) ∈ ℝ)
17792nngt0d 11102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 < (𝑀𝑛))
178 divge0 10930 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑘) ∧ ((𝑀𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑀𝑛))) → 0 ≤ (𝑘 / (𝑀𝑛)))
179102, 175, 176, 177, 178syl22anc 1367 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 ≤ (𝑘 / (𝑀𝑛)))
180 flge0nn0 12661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑘 / (𝑀𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑘 / (𝑀𝑛))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℕ0)
181103, 179, 180syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℕ0)
18251, 50qabvle 25359 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐹𝐴 ∧ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ∈ ℕ0) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ≤ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))
18383, 181, 182syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ≤ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))
184 simprl 809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)))
185 0z 11426 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 0 ∈ ℤ
18690, 118nnexpcld 13070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀↑(𝑛 + 1)) ∈ ℕ)
187186nnzd 11519 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀↑(𝑛 + 1)) ∈ ℤ)
188 elfzm11 12449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((0 ∈ ℤ ∧ (𝑀↑(𝑛 + 1)) ∈ ℤ) → (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ↔ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑘𝑘 < (𝑀↑(𝑛 + 1)))))
189185, 187, 188sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ↔ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑘𝑘 < (𝑀↑(𝑛 + 1)))))
190184, 189mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑘𝑘 < (𝑀↑(𝑛 + 1))))
191190simp3d 1095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 < (𝑀↑(𝑛 + 1)))
19290nncnd 11074 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℂ)
193192, 91expp1d 13049 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀↑(𝑛 + 1)) = ((𝑀𝑛) · 𝑀))
194191, 193breqtrd 4711 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑘 < ((𝑀𝑛) · 𝑀))
195 ltdivmul 10936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ ∧ ((𝑀𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑀𝑛))) → ((𝑘 / (𝑀𝑛)) < 𝑀𝑘 < ((𝑀𝑛) · 𝑀)))
196102, 111, 176, 177, 195syl112anc 1370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑘 / (𝑀𝑛)) < 𝑀𝑘 < ((𝑀𝑛) · 𝑀)))
197194, 196mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑘 / (𝑀𝑛)) < 𝑀)
19890nnzd 11519 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℤ)
199 fllt 12647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑘 / (𝑀𝑛)) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝑘 / (𝑀𝑛)) < 𝑀 ↔ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) < 𝑀))
200103, 198, 199syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑘 / (𝑀𝑛)) < 𝑀 ↔ (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) < 𝑀))
201197, 200mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) < 𝑀)
202173, 111, 201ltled 10223 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))) ≤ 𝑀)
203108, 173, 111, 183, 202letrd 10232 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) ≤ 𝑀)
204108, 111, 101, 172, 203lemul1ad 11001 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))) · ((𝐹𝑀)↑𝑛)) ≤ (𝑀 · ((𝐹𝑀)↑𝑛)))
205169, 204eqbrtrd 4707 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) ≤ (𝑀 · ((𝐹𝑀)↑𝑛)))
20690nnnn0d 11389 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℕ0)
207206nn0ge0d 11392 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 ≤ 𝑀)
208 max1 12054 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹𝑀) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐹𝑀) ≤ if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)))
209100, 58, 208sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑀) ≤ if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)))
210209, 57syl6breqr 4727 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑀) ≤ 𝑇)
211 leexp1a 12959 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐹𝑀) ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (0 ≤ (𝐹𝑀) ∧ (𝐹𝑀) ≤ 𝑇)) → ((𝐹𝑀)↑𝑛) ≤ (𝑇𝑛))
212100, 116, 91, 171, 210, 211syl32anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹𝑀)↑𝑛) ≤ (𝑇𝑛))
213101, 152, 111, 207, 212lemul2ad 11002 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · ((𝐹𝑀)↑𝑛)) ≤ (𝑀 · (𝑇𝑛)))
214109, 166, 158, 205, 213letrd 10232 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛))))) ≤ (𝑀 · (𝑇𝑛)))
21598, 109, 157, 158, 165, 214le2addd 10684 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ≤ (((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) + (𝑀 · (𝑇𝑛))))
216 nn0cn 11340 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℂ)
217216ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑛 ∈ ℂ)
218 1cnd 10094 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 1 ∈ ℂ)
219192, 217, 218adddid 10102 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · (𝑛 + 1)) = ((𝑀 · 𝑛) + (𝑀 · 1)))
220192mulid1d 10095 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · 1) = 𝑀)
221220oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · 𝑛) + (𝑀 · 1)) = ((𝑀 · 𝑛) + 𝑀))
222219, 221eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · (𝑛 + 1)) = ((𝑀 · 𝑛) + 𝑀))
223222oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) = (((𝑀 · 𝑛) + 𝑀) · (𝑇𝑛)))
224192, 217mulcld 10098 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · 𝑛) ∈ ℂ)
225152recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑇𝑛) ∈ ℂ)
226224, 192, 225adddird 10103 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (((𝑀 · 𝑛) + 𝑀) · (𝑇𝑛)) = (((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) + (𝑀 · (𝑇𝑛))))
227223, 226eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) = (((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) + (𝑀 · (𝑇𝑛))))
228215, 227breqtrrd 4713 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)))
229 max2 12056 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑀) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → 1 ≤ if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)))
230100, 58, 229sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 1 ≤ if((𝐹𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹𝑀)))
231230, 57syl6breqr 4727 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 1 ≤ 𝑇)
232 nn0z 11438 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℤ)
233232ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑛 ∈ ℤ)
234 uzid 11740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
235233, 234syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
236 peano2uz 11779 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ𝑛) → (𝑛 + 1) ∈ (ℤ𝑛))
237235, 236syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑛 + 1) ∈ (ℤ𝑛))
238116, 231, 237leexp2ad 13081 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑇𝑛) ≤ (𝑇↑(𝑛 + 1)))
23990, 113nnmulcld 11106 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝑀 · (𝑛 + 1)) ∈ ℕ)
240239nngt0d 11102 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → 0 < (𝑀 · (𝑛 + 1)))
241 lemul2 10914 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑇𝑛) ∈ ℝ ∧ (𝑇↑(𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑀 · (𝑛 + 1)))) → ((𝑇𝑛) ≤ (𝑇↑(𝑛 + 1)) ↔ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
242152, 119, 115, 240, 241syl112anc 1370 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑇𝑛) ≤ (𝑇↑(𝑛 + 1)) ↔ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
243238, 242mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇𝑛)) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))
244110, 153, 120, 228, 243letrd 10232 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → ((𝐹‘(𝑘 mod (𝑀𝑛))) + (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹‘(⌊‘(𝑘 / (𝑀𝑛)))))) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))
24589, 110, 120, 151, 244letrd 10232 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1)) ∧ ∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)))) → (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))
246245expr 642 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))) → (∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) → (𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
247246ralrimdva 2998 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → (∀𝑗 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑗) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
24882, 247syl5bi 232 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1)))))
249248expcom 450 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝜑 → (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛)) → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))))
250249a2d 29 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑛) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑛) · (𝑇𝑛))) → (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀↑(𝑛 + 1)) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · (𝑛 + 1)) · (𝑇↑(𝑛 + 1))))))
2519, 18, 27, 36, 79, 250nn0ind 11510 . . . 4 (𝑋 ∈ ℕ0 → (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
252251impcom 445 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℕ0) → ∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)))
253 fveq2 6229 . . . . 5 (𝑘 = 𝑌 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑌))
254253breq1d 4695 . . . 4 (𝑘 = 𝑌 → ((𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)) ↔ (𝐹𝑌) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
255254rspccv 3337 . . 3 (∀𝑘 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))(𝐹𝑘) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)) → (𝑌 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1)) → (𝐹𝑌) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
256252, 255syl 17 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℕ0) → (𝑌 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1)) → (𝐹𝑌) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋))))
2572563impia 1280 1 ((𝜑𝑋 ∈ ℕ0𝑌 ∈ (0...((𝑀𝑋) − 1))) → (𝐹𝑌) ≤ ((𝑀 · 𝑋) · (𝑇𝑋)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  ∀wral 2941  Vcvv 3231  ifcif 4119   class class class wbr 4685   ↦ cmpt 4762  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  ℂcc 9972  ℝcr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979   < clt 10112   ≤ cle 10113   − cmin 10304  -cneg 10305   / cdiv 10722  ℕcn 11058  2c2 11108  ℕ0cn0 11330  ℤcz 11415  ℤ≥cuz 11725  ℚcq 11826  ℝ+crp 11870  ...cfz 12364  ⌊cfl 12631   mod cmo 12708  ↑cexp 12900  ℙcprime 15432   pCnt cpc 15588   ↾s cress 15905  +gcplusg 15988  .rcmulr 15989  AbsValcabv 18864  ℂfldccnfld 19794  logclog 24346 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-tpos 7397  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-ico 12219  df-fz 12365  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-subg 17638  df-cmn 18241  df-mgp 18536  df-ur 18548  df-ring 18595  df-cring 18596  df-oppr 18669  df-dvdsr 18687  df-unit 18688  df-invr 18718  df-dvr 18729  df-drng 18797  df-subrg 18826  df-abv 18865  df-cnfld 19795 This theorem is referenced by:  ostth2lem3  25369
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