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

Theorem pntlemd 25328
 Description: Lemma for pnt 25348. Closure for the constants used in the proof. For comparison with Equation 10.6.27 of [Shapiro], p. 434, 𝐴 is C^*, 𝐵 is c1, 𝐿 is λ, 𝐷 is c2, and 𝐹 is c3. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pntlem1.r 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
pntlem1.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ+)
pntlem1.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ+)
pntlem1.l (𝜑𝐿 ∈ (0(,)1))
pntlem1.d 𝐷 = (𝐴 + 1)
pntlem1.f 𝐹 = ((1 − (1 / 𝐷)) · ((𝐿 / (32 · 𝐵)) / (𝐷↑2)))
Assertion
Ref Expression
pntlemd (𝜑 → (𝐿 ∈ ℝ+𝐷 ∈ ℝ+𝐹 ∈ ℝ+))

Proof of Theorem pntlemd
StepHypRef Expression
1 ioossre 12273 . . . 4 (0(,)1) ⊆ ℝ
2 pntlem1.l . . . 4 (𝜑𝐿 ∈ (0(,)1))
31, 2sseldi 3634 . . 3 (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
4 eliooord 12271 . . . . 5 (𝐿 ∈ (0(,)1) → (0 < 𝐿𝐿 < 1))
52, 4syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0 < 𝐿𝐿 < 1))
65simpld 474 . . 3 (𝜑 → 0 < 𝐿)
73, 6elrpd 11907 . 2 (𝜑𝐿 ∈ ℝ+)
8 pntlem1.d . . 3 𝐷 = (𝐴 + 1)
9 pntlem1.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ℝ+)
10 1rp 11874 . . . 4 1 ∈ ℝ+
11 rpaddcl 11892 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ+)
129, 10, 11sylancl 695 . . 3 (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ+)
138, 12syl5eqel 2734 . 2 (𝜑𝐷 ∈ ℝ+)
14 pntlem1.f . . 3 𝐹 = ((1 − (1 / 𝐷)) · ((𝐿 / (32 · 𝐵)) / (𝐷↑2)))
15 1re 10077 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
16 ltaddrp 11905 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ+) → 1 < (1 + 𝐴))
1715, 9, 16sylancr 696 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < (1 + 𝐴))
189rpcnd 11912 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
19 ax-1cn 10032 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
20 addcom 10260 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐴 + 1) = (1 + 𝐴))
2118, 19, 20sylancl 695 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 + 1) = (1 + 𝐴))
228, 21syl5eq 2697 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 = (1 + 𝐴))
2317, 22breqtrrd 4713 . . . . . 6 (𝜑 → 1 < 𝐷)
2413recgt1d 11924 . . . . . 6 (𝜑 → (1 < 𝐷 ↔ (1 / 𝐷) < 1))
2523, 24mpbid 222 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 𝐷) < 1)
2613rprecred 11921 . . . . . 6 (𝜑 → (1 / 𝐷) ∈ ℝ)
27 difrp 11906 . . . . . 6 (((1 / 𝐷) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((1 / 𝐷) < 1 ↔ (1 − (1 / 𝐷)) ∈ ℝ+))
2826, 15, 27sylancl 695 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 𝐷) < 1 ↔ (1 − (1 / 𝐷)) ∈ ℝ+))
2925, 28mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → (1 − (1 / 𝐷)) ∈ ℝ+)
30 3nn0 11348 . . . . . . . . 9 3 ∈ ℕ0
31 2nn 11223 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℕ
3230, 31decnncl 11556 . . . . . . . 8 32 ∈ ℕ
33 nnrp 11880 . . . . . . . 8 (32 ∈ ℕ → 32 ∈ ℝ+)
3432, 33ax-mp 5 . . . . . . 7 32 ∈ ℝ+
35 pntlem1.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℝ+)
36 rpmulcl 11893 . . . . . . 7 ((32 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+) → (32 · 𝐵) ∈ ℝ+)
3734, 35, 36sylancr 696 . . . . . 6 (𝜑 → (32 · 𝐵) ∈ ℝ+)
387, 37rpdivcld 11927 . . . . 5 (𝜑 → (𝐿 / (32 · 𝐵)) ∈ ℝ+)
39 2z 11447 . . . . . 6 2 ∈ ℤ
40 rpexpcl 12919 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝐷↑2) ∈ ℝ+)
4113, 39, 40sylancl 695 . . . . 5 (𝜑 → (𝐷↑2) ∈ ℝ+)
4238, 41rpdivcld 11927 . . . 4 (𝜑 → ((𝐿 / (32 · 𝐵)) / (𝐷↑2)) ∈ ℝ+)
4329, 42rpmulcld 11926 . . 3 (𝜑 → ((1 − (1 / 𝐷)) · ((𝐿 / (32 · 𝐵)) / (𝐷↑2))) ∈ ℝ+)
4414, 43syl5eqel 2734 . 2 (𝜑𝐹 ∈ ℝ+)
457, 13, 443jca 1261 1 (𝜑 → (𝐿 ∈ ℝ+𝐷 ∈ ℝ+𝐹 ∈ ℝ+))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   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   − cmin 10304   / cdiv 10722  ℕcn 11058  2c2 11108  3c3 11109  ℤcz 11415  ;cdc 11531  ℝ+crp 11870  (,)cioo 12213  ↑cexp 12900  ψcchp 24864 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-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 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-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-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  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-rp 11871  df-ioo 12217  df-seq 12842  df-exp 12901 This theorem is referenced by:  pntlemc  25329  pntlema  25330  pntlemb  25331  pntlemq  25335  pntlemr  25336  pntlemj  25337  pntlemf  25339  pntlemo  25341  pntleml  25345
 Copyright terms: Public domain W3C validator