Theorem egt2lt3 11522

Description: Euler's constant _e = 2.71828... is bounded by 2 and 3. (Contributed by NM, 28-Nov-2008.) (Revised by Jim Kingdon, 7-Jan-2023.)

Assertion

Ref	Expression
egt2lt3	|- ( 2 < _e /\ _e < 3 )

Proof of Theorem egt2lt3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2140	. . . . 5 |- ( n e. NN |-> ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) ^ n ) ) ) = ( n e. NN |-> ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) ^ n ) ) )
2		eqid 2140	. . . . 5 |- ( n e. NN0 |-> ( 1 / ( ! ` n ) ) ) = ( n e. NN0 |-> ( 1 / ( ! ` n ) ) )
3	1, 2	ege2le3 11414	. . . 4 |- ( 2 <_ _e /\ _e <_ 3 )
4	3	simpli 110	. . 3 |- 2 <_ _e
5		2z 9106	. . . . 5 |- 2 e. ZZ
6		zq 9445	. . . . 5 |- ( 2 e. ZZ -> 2 e. QQ )
7		eirrap 11520	. . . . 5 |- ( 2 e. QQ -> _e # 2 )
8	5, 6, 7	mp2b 8	. . . 4 |- _e # 2
9		ere 11413	. . . . . 6 |- _e e. RR
10	9	recni 7802	. . . . 5 |- _e e. CC
11		2cn 8815	. . . . 5 |- 2 e. CC
12		apsym 8392	. . . . 5 |- ( ( _e e. CC /\ 2 e. CC ) -> ( _e # 2 <-> 2 # _e ) )
13	10, 11, 12	mp2an 423	. . . 4 |- ( _e # 2 <-> 2 # _e )
14	8, 13	mpbi 144	. . 3 |- 2 # _e
15		2re 8814	. . . 4 |- 2 e. RR
16		ltleap 8418	. . . 4 |- ( ( 2 e. RR /\ _e e. RR ) -> ( 2 < _e <-> ( 2 <_ _e /\ 2 # _e ) ) )
17	15, 9, 16	mp2an 423	. . 3 |- ( 2 < _e <-> ( 2 <_ _e /\ 2 # _e ) )
18	4, 14, 17	mpbir2an 927	. 2 |- 2 < _e
19	3	simpri 112	. . 3 |- _e <_ 3
20		3z 9107	. . . 4 |- 3 e. ZZ
21		zq 9445	. . . 4 |- ( 3 e. ZZ -> 3 e. QQ )
22		eirrap 11520	. . . 4 |- ( 3 e. QQ -> _e # 3 )
23	20, 21, 22	mp2b 8	. . 3 |- _e # 3
24		3re 8818	. . . 4 |- 3 e. RR
25		ltleap 8418	. . . 4 |- ( ( _e e. RR /\ 3 e. RR ) -> ( _e < 3 <-> ( _e <_ 3 /\ _e # 3 ) ) )
26	9, 24, 25	mp2an 423	. . 3 |- ( _e < 3 <-> ( _e <_ 3 /\ _e # 3 ) )
27	19, 23, 26	mpbir2an 927	. 2 |- _e < 3
28	18, 27	pm3.2i 270	1 |- ( 2 < _e /\ _e < 3 )

Syntax hints:   /\ wa 103   <-> wb 104   e. wcel 1481   class class class wbr 3937   |-> cmpt 3997   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   CCcc 7642   RRcr 7643   1c1 7645   x. cmul 7649   < clt 7824   <_ cle 7825   # cap 8367   / cdiv 8456   NNcn 8744   2c2 8795   3c3 8796   NN0cn0 9001   ZZcz 9078   QQcq 9438   ^cexp 10323   !cfa 10503   _eceu 11386

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-mulrcl 7743  ax-addcom 7744  ax-mulcom 7745  ax-addass 7746  ax-mulass 7747  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-1rid 7751  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-precex 7754  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760  ax-pre-mulgt0 7761  ax-pre-mulext 7762  ax-arch 7763  ax-caucvg 7764

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-if 3480  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-id 4223  df-po 4226  df-iso 4227  df-iord 4296  df-on 4298  df-ilim 4299  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-isom 5140  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-irdg 6275  df-frec 6296  df-1o 6321  df-oadd 6325  df-er 6437  df-en 6643  df-dom 6644  df-fin 6645  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-reap 8361  df-ap 8368  df-div 8457  df-inn 8745  df-2 8803  df-3 8804  df-4 8805  df-n0 9002  df-z 9079  df-uz 9351  df-q 9439  df-rp 9471  df-ico 9707  df-fz 9822  df-fzo 9951  df-seqfrec 10250  df-exp 10324  df-fac 10504  df-bc 10526  df-ihash 10554  df-shft 10619  df-cj 10646  df-re 10647  df-im 10648  df-rsqrt 10802  df-abs 10803  df-clim 11080  df-sumdc 11155  df-ef 11391  df-e 11392

This theorem is referenced by:  epos  11523  ene1  11527  eap1  11528  reeff1o  12902