Theorem faclbnd6 10724

Description: Geometric lower bound for the factorial function, where N is usually held constant. (Contributed by Paul Chapman, 28-Dec-2007.)

Assertion

Ref	Expression
faclbnd6	|- ( ( N e. NN0 /\ M e. NN0 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) <_ ( ! ` ( N + M ) ) )

Proof of Theorem faclbnd6

Dummy variables m k are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = 0 -> ( ( N + 1 ) ^ m ) = ( ( N + 1 ) ^ 0 ) )
2	1	oveq2d 5891	. . . . 5 |- ( m = 0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) )
3		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = 0 -> ( N + m ) = ( N + 0 ) )
4	3	fveq2d 5520	. . . . 5 |- ( m = 0 -> ( ! ` ( N + m ) ) = ( ! ` ( N + 0 ) ) )
5	2, 4	breq12d 4017	. . . 4 |- ( m = 0 -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) <-> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) <_ ( ! ` ( N + 0 ) ) ) )
6	5	imbi2d 230	. . 3 |- ( m = 0 -> ( ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) ) <-> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) <_ ( ! ` ( N + 0 ) ) ) ) )
7		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = k -> ( ( N + 1 ) ^ m ) = ( ( N + 1 ) ^ k ) )
8	7	oveq2d 5891	. . . . 5 |- ( m = k -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) )
9		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = k -> ( N + m ) = ( N + k ) )
10	9	fveq2d 5520	. . . . 5 |- ( m = k -> ( ! ` ( N + m ) ) = ( ! ` ( N + k ) ) )
11	8, 10	breq12d 4017	. . . 4 |- ( m = k -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) <-> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) )
12	11	imbi2d 230	. . 3 |- ( m = k -> ( ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) ) <-> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) ) )
13		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( ( N + 1 ) ^ m ) = ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) )
14	13	oveq2d 5891	. . . . 5 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) )
15		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( N + m ) = ( N + ( k + 1 ) ) )
16	15	fveq2d 5520	. . . . 5 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( ! ` ( N + m ) ) = ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) )
17	14, 16	breq12d 4017	. . . 4 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) <-> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) ) )
18	17	imbi2d 230	. . 3 |- ( m = ( k + 1 ) -> ( ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) ) <-> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) ) ) )
19		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = M -> ( ( N + 1 ) ^ m ) = ( ( N + 1 ) ^ M ) )
20	19	oveq2d 5891	. . . . 5 |- ( m = M -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) )
21		oveq2 5883	. . . . . 6 |- ( m = M -> ( N + m ) = ( N + M ) )
22	21	fveq2d 5520	. . . . 5 |- ( m = M -> ( ! ` ( N + m ) ) = ( ! ` ( N + M ) ) )
23	20, 22	breq12d 4017	. . . 4 |- ( m = M -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) <-> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) <_ ( ! ` ( N + M ) ) ) )
24	23	imbi2d 230	. . 3 |- ( m = M -> ( ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ m ) ) <_ ( ! ` ( N + m ) ) ) <-> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) <_ ( ! ` ( N + M ) ) ) ) )
25		faccl 10715	. . . . . 6 |- ( N e. NN0 -> ( ! ` N ) e. NN )
26	25	nnred 8932	. . . . 5 |- ( N e. NN0 -> ( ! ` N ) e. RR )
27	26	leidd 8471	. . . 4 |- ( N e. NN0 -> ( ! ` N ) <_ ( ! ` N ) )
28		nn0cn 9186	. . . . . . . 8 |- ( N e. NN0 -> N e. CC )
29		peano2cn 8092	. . . . . . . 8 |- ( N e. CC -> ( N + 1 ) e. CC )
30	28, 29	syl 14	. . . . . . 7 |- ( N e. NN0 -> ( N + 1 ) e. CC )
31	30	exp0d 10648	. . . . . 6 |- ( N e. NN0 -> ( ( N + 1 ) ^ 0 ) = 1 )
32	31	oveq2d 5891	. . . . 5 |- ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) = ( ( ! ` N ) x. 1 ) )
33	25	nncnd 8933	. . . . . 6 |- ( N e. NN0 -> ( ! ` N ) e. CC )
34	33	mulridd 7974	. . . . 5 |- ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. 1 ) = ( ! ` N ) )
35	32, 34	eqtrd 2210	. . . 4 |- ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) = ( ! ` N ) )
36	28	addid1d 8106	. . . . 5 |- ( N e. NN0 -> ( N + 0 ) = N )
37	36	fveq2d 5520	. . . 4 |- ( N e. NN0 -> ( ! ` ( N + 0 ) ) = ( ! ` N ) )
38	27, 35, 37	3brtr4d 4036	. . 3 |- ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ 0 ) ) <_ ( ! ` ( N + 0 ) ) )
39	26	adantr 276	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` N ) e. RR )
40		peano2nn0 9216	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( N e. NN0 -> ( N + 1 ) e. NN0 )
41	40	nn0red 9230	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( N e. NN0 -> ( N + 1 ) e. RR )
42		reexpcl 10537	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( N + 1 ) e. RR /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ k ) e. RR )
43	41, 42	sylan 283	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ k ) e. RR )
44	39, 43	remulcld 7988	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) e. RR )
45		nnnn0 9183	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ! ` N ) e. NN -> ( ! ` N ) e. NN0 )
46	45	nn0ge0d 9232	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ! ` N ) e. NN -> 0 <_ ( ! ` N ) )
47	25, 46	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( N e. NN0 -> 0 <_ ( ! ` N ) )
48	47	adantr 276	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> 0 <_ ( ! ` N ) )
49	41	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 1 ) e. RR )
50		simpr 110	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> k e. NN0 )
51	40	nn0ge0d 9232	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( N e. NN0 -> 0 <_ ( N + 1 ) )
52	51	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> 0 <_ ( N + 1 ) )
53	49, 50, 52	expge0d 10672	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> 0 <_ ( ( N + 1 ) ^ k ) )
54	39, 43, 48, 53	mulge0d 8578	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> 0 <_ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) )
55	44, 54	jca 306	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) ) )
56		nn0addcl 9211	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + k ) e. NN0 )
57		faccl 10715	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N + k ) e. NN0 -> ( ! ` ( N + k ) ) e. NN )
58	56, 57	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` ( N + k ) ) e. NN )
59	58	nnred 8932	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` ( N + k ) ) e. RR )
60		nn0re 9185	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. NN0 -> N e. RR )
61		peano2nn0 9216	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. NN0 -> ( k + 1 ) e. NN0 )
62	61	nn0red 9230	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k e. NN0 -> ( k + 1 ) e. RR )
63		readdcl 7937	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. RR /\ ( k + 1 ) e. RR ) -> ( N + ( k + 1 ) ) e. RR )
64	60, 62, 63	syl2an 289	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + ( k + 1 ) ) e. RR )
65	49, 52, 64	jca31 309	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ( N + 1 ) e. RR /\ 0 <_ ( N + 1 ) ) /\ ( N + ( k + 1 ) ) e. RR ) )
66	55, 59, 65	jca31 309	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) ) /\ ( ! ` ( N + k ) ) e. RR ) /\ ( ( ( N + 1 ) e. RR /\ 0 <_ ( N + 1 ) ) /\ ( N + ( k + 1 ) ) e. RR ) ) )
67	66	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) ) /\ ( ! ` ( N + k ) ) e. RR ) /\ ( ( ( N + 1 ) e. RR /\ 0 <_ ( N + 1 ) ) /\ ( N + ( k + 1 ) ) e. RR ) ) )
68		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) )
69	36	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 0 ) = N )
70		nn0ge0 9201	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( k e. NN0 -> 0 <_ k )
71	70	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> 0 <_ k )
72		nn0re 9185	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( k e. NN0 -> k e. RR )
73	72	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> k e. RR )
74	60	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> N e. RR )
75		0re 7957	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- 0 e. RR
76		leadd2 8388	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( 0 e. RR /\ k e. RR /\ N e. RR ) -> ( 0 <_ k <-> ( N + 0 ) <_ ( N + k ) ) )
77	75, 76	mp3an1 1324	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( k e. RR /\ N e. RR ) -> ( 0 <_ k <-> ( N + 0 ) <_ ( N + k ) ) )
78	73, 74, 77	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( 0 <_ k <-> ( N + 0 ) <_ ( N + k ) ) )
79	71, 78	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 0 ) <_ ( N + k ) )
80	69, 79	eqbrtrrd 4028	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> N <_ ( N + k ) )
81	56	nn0red 9230	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + k ) e. RR )
82		1re 7956	. . . . . . . . . . . . . 14 |- 1 e. RR
83		leadd1 8387	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( N e. RR /\ ( N + k ) e. RR /\ 1 e. RR ) -> ( N <_ ( N + k ) <-> ( N + 1 ) <_ ( ( N + k ) + 1 ) ) )
84	82, 83	mp3an3 1326	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. RR /\ ( N + k ) e. RR ) -> ( N <_ ( N + k ) <-> ( N + 1 ) <_ ( ( N + k ) + 1 ) ) )
85	74, 81, 84	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N <_ ( N + k ) <-> ( N + 1 ) <_ ( ( N + k ) + 1 ) ) )
86	80, 85	mpbid 147	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 1 ) <_ ( ( N + k ) + 1 ) )
87		nn0cn 9186	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k e. NN0 -> k e. CC )
88		ax-1cn 7904	. . . . . . . . . . . . 13 |- 1 e. CC
89		addass 7941	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. CC /\ k e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( ( N + k ) + 1 ) = ( N + ( k + 1 ) ) )
90	88, 89	mp3an3 1326	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. CC /\ k e. CC ) -> ( ( N + k ) + 1 ) = ( N + ( k + 1 ) ) )
91	28, 87, 90	syl2an 289	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + k ) + 1 ) = ( N + ( k + 1 ) ) )
92	86, 91	breqtrd 4030	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 1 ) <_ ( N + ( k + 1 ) ) )
93	92	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( N + 1 ) <_ ( N + ( k + 1 ) ) )
94	68, 93	jca 306	. . . . . . . 8 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) /\ ( N + 1 ) <_ ( N + ( k + 1 ) ) ) )
95		lemul12a 8819	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) ) /\ ( ! ` ( N + k ) ) e. RR ) /\ ( ( ( N + 1 ) e. RR /\ 0 <_ ( N + 1 ) ) /\ ( N + ( k + 1 ) ) e. RR ) ) -> ( ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) /\ ( N + 1 ) <_ ( N + ( k + 1 ) ) ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) x. ( N + 1 ) ) <_ ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( N + ( k + 1 ) ) ) ) )
96	67, 94, 95	sylc 62	. . . . . . 7 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) x. ( N + 1 ) ) <_ ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( N + ( k + 1 ) ) ) )
97		expp1 10527	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( N + 1 ) e. CC /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) = ( ( ( N + 1 ) ^ k ) x. ( N + 1 ) ) )
98	30, 97	sylan 283	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) = ( ( ( N + 1 ) ^ k ) x. ( N + 1 ) ) )
99	98	oveq2d 5891	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( ( N + 1 ) ^ k ) x. ( N + 1 ) ) ) )
100	33	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` N ) e. CC )
101		expcl 10538	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( N + 1 ) e. CC /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ k ) e. CC )
102	30, 101	sylan 283	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( N + 1 ) ^ k ) e. CC )
103	30	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( N + 1 ) e. CC )
104	100, 102, 103	mulassd 7981	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) x. ( N + 1 ) ) = ( ( ! ` N ) x. ( ( ( N + 1 ) ^ k ) x. ( N + 1 ) ) ) )
105	99, 104	eqtr4d 2213	. . . . . . . 8 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) = ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) x. ( N + 1 ) ) )
106	105	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) = ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) x. ( N + 1 ) ) )
107		facp1 10710	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N + k ) e. NN0 -> ( ! ` ( ( N + k ) + 1 ) ) = ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( ( N + k ) + 1 ) ) )
108	56, 107	syl 14	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` ( ( N + k ) + 1 ) ) = ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( ( N + k ) + 1 ) ) )
109	91	fveq2d 5520	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` ( ( N + k ) + 1 ) ) = ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) )
110	91	oveq2d 5891	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( ( N + k ) + 1 ) ) = ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( N + ( k + 1 ) ) ) )
111	108, 109, 110	3eqtr3d 2218	. . . . . . . 8 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) = ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( N + ( k + 1 ) ) ) )
112	111	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) = ( ( ! ` ( N + k ) ) x. ( N + ( k + 1 ) ) ) )
113	96, 106, 112	3brtr4d 4036	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) /\ ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) )
114	113	ex 115	. . . . 5 |- ( ( N e. NN0 /\ k e. NN0 ) -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) ) )
115	114	expcom 116	. . . 4 |- ( k e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) ) ) )
116	115	a2d 26	. . 3 |- ( k e. NN0 -> ( ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ k ) ) <_ ( ! ` ( N + k ) ) ) -> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ ( k + 1 ) ) ) <_ ( ! ` ( N + ( k + 1 ) ) ) ) ) )
117	6, 12, 18, 24, 38, 116	nn0ind 9367	. 2 |- ( M e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) <_ ( ! ` ( N + M ) ) ) )
118	117	impcom 125	1 |- ( ( N e. NN0 /\ M e. NN0 ) -> ( ( ! ` N ) x. ( ( N + 1 ) ^ M ) ) <_ ( ! ` ( N + M ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1353   e. wcel 2148   class class class wbr 4004   ` cfv 5217  (class class class)co 5875   CCcc 7809   RRcr 7810   0cc0 7811   1c1 7812   + caddc 7814   x. cmul 7816   <_ cle 7993   NNcn 8919   NN0cn0 9176   ^cexp 10519   !cfa 10705

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-seqfrec 10446  df-exp 10520  df-fac 10706

This theorem is referenced by:  eftlub  11698