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Theorem log2tlbndlog2 16065
Description: Bound the error term in the series of the hypothesis. The presence of the hypothesis here is a temporary measure until it can be proved as log2cnv . (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
log2tlbnd.log2cnv  |-  seq 0
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  ~~>  ( log `  2
)
Assertion
Ref Expression
log2tlbndlog2  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( log `  2 )  -  sum_ n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) ) ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )  e.  ( 0 [,] ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) ) )
Distinct variable group:    k, n, N

Proof of Theorem log2tlbndlog2
StepHypRef Expression
1 0zd 9639 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  0  e.  ZZ )
2 nn0z 9647 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ZZ )
3 peano2zm 9665 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
42, 3syl 14 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
51, 4fzfigd 10851 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 0 ... ( N  - 
1 ) )  e. 
Fin )
6 elfznn0 10504 . . . . 5  |-  ( n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) )  ->  n  e.  NN0 )
7 2re 9357 . . . . . . 7  |-  2  e.  RR
8 3nn 9450 . . . . . . . . 9  |-  3  e.  NN
9 2nn0 9563 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  NN0
10 simpr 110 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  ->  n  e.  NN0 )
11 nn0mulcl 9582 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  x.  n
)  e.  NN0 )
129, 10, 11sylancr 418 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  x.  n
)  e.  NN0 )
13 nn0p1nn 9585 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  x.  n )  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  NN )
1412, 13syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  NN )
15 nnmulcl 9308 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 3  e.  NN  /\  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  NN )  ->  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  e.  NN )
168, 14, 15sylancr 418 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  e.  NN )
17 9nn 9456 . . . . . . . . 9  |-  9  e.  NN
18 nnexpcl 10972 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 9  e.  NN  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 9 ^ n
)  e.  NN )
1917, 10, 18sylancr 418 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 9 ^ n
)  e.  NN )
2016, 19nnmulcld 9336 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  NN )
21 nndivre 9323 . . . . . . 7  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  NN )  ->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  RR )
227, 20, 21sylancr 418 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR )
2322recnd 8348 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  CC )
246, 23sylan2 286 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( 0 ... ( N  - 
1 ) ) )  ->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  CC )
255, 24fsumcl 12150 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) ) ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  CC )
26 eqid 2238 . . . . 5  |-  ( ZZ>= `  N )  =  (
ZZ>= `  N )
27 eluznn0 9982 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  ->  n  e.  NN0 )
28 eqid 2238 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) )  =  ( k  e. 
NN0  |->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ k ) ) ) )
29 oveq2 6087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  n  ->  (
2  x.  k )  =  ( 2  x.  n ) )
3029oveq1d 6094 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  n  ->  (
( 2  x.  k
)  +  1 )  =  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )
3130oveq2d 6095 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  =  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) ) )
32 oveq2 6087 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
9 ^ k )  =  ( 9 ^ n ) )
3331, 32oveq12d 6097 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  n  ->  (
( 3  x.  (
( 2  x.  k
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k ) )  =  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) )
3433oveq2d 6095 . . . . . . 7  |-  ( k  =  n  ->  (
2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k ) ) )  =  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) ) )
35 id 19 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN0  ->  n  e. 
NN0 )
367a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN0  ->  2  e.  RR )
37 3rp 10043 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  RR+
3837a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  3  e.  RR+ )
39 nn0re 9555 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  NN0  ->  n  e.  RR )
4036, 39remulcld 8350 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( 2  x.  n )  e.  RR )
41 0le2 9377 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <_  2
4241a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  NN0  ->  0  <_ 
2 )
43 nn0ge0 9571 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  NN0  ->  0  <_  n )
4436, 39, 42, 43mulge0d 8943 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN0  ->  0  <_ 
( 2  x.  n
) )
4540, 44ge0p1rpd 10111 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  RR+ )
4638, 45rpmulcld 10097 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  e.  RR+ )
47 9re 9374 . . . . . . . . . . 11  |-  9  e.  RR
48 9pos 9391 . . . . . . . . . . 11  |-  0  <  9
4947, 48elrpii 10040 . . . . . . . . . 10  |-  9  e.  RR+
50 nn0z 9647 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  n  e.  ZZ )
51 rpexpcl 10978 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 9  e.  RR+  /\  n  e.  ZZ )  ->  (
9 ^ n )  e.  RR+ )
5249, 50, 51sylancr 418 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( 9 ^ n )  e.  RR+ )
5346, 52rpmulcld 10097 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  e.  RR+ )
5436, 53rerpdivcld 10112 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) )  e.  RR )
5528, 34, 35, 54fvmptd3 5796 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) `
 n )  =  ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
5627, 55syl 14 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ k ) ) ) ) `  n )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
5727, 22syldan 282 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR )
58 log2tlbnd.log2cnv . . . . . . 7  |-  seq 0
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  ~~>  ( log `  2
)
59 seqex 10869 . . . . . . . 8  |-  seq 0
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  e.  _V
60 2rp 10042 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR+
61 relogcl 15946 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2  e.  RR+  ->  ( log `  2 )  e.  RR )
6260, 61ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  ( log `  2 )  e.  RR
6362elexi 2834 . . . . . . . 8  |-  ( log `  2 )  e. 
_V
6459, 63breldm 4983 . . . . . . 7  |-  (  seq 0 (  +  , 
( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  k
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k ) ) ) ) )  ~~>  ( log `  2 )  ->  seq 0 (  +  , 
( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  k
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k ) ) ) ) )  e. 
dom 
~~>  )
6558, 64mp1i 10 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq 0
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  e.  dom  ~~>  )
66 nn0uz 9940 . . . . . . 7  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
67 id 19 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e. 
NN0 )
6855adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ k ) ) ) ) `  n )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
6968, 23eqeltrd 2315 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ k ) ) ) ) `  n )  e.  CC )
7066, 67, 69iserex 12088 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  (  seq 0 (  +  , 
( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  k
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k ) ) ) ) )  e. 
dom 
~~> 
<->  seq N (  +  ,  ( k  e. 
NN0  |->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ k ) ) ) ) )  e.  dom  ~~>  ) )
7165, 70mpbid 147 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  e.  dom  ~~>  )
7226, 2, 56, 57, 71isumrecl 12179 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR )
7372recnd 8348 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  CC )
7458a1i 9 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq 0
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  k )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ k
) ) ) ) )  ~~>  ( log `  2
) )
7566, 1, 68, 23, 74isumclim 12171 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  NN0  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  =  ( log `  2 ) )
7666, 26, 67, 68, 23, 65isumsplit 12241 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  NN0  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  =  (
sum_ n  e.  (
0 ... ( N  - 
1 ) ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  +  sum_ n  e.  (
ZZ>= `  N ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) ) )
7775, 76eqtr3d 2273 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( log `  2 )  =  ( sum_ n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) ) ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  +  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) ) )
7825, 73, 77mvrladdd 8687 . 2  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( log `  2 )  -  sum_ n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) ) ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )  =  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N
) ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) ) )
797a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
2  e.  RR )
8041a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
0  <_  2 )
8120nnred 9300 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  RR )
8220nngt0d 9331 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
0  <  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )
83 divge0 9197 . . . . . 6  |-  ( ( ( 2  e.  RR  /\  0  <_  2 )  /\  ( ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  e.  RR  /\  0  < 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) ) )  -> 
0  <_  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
8479, 80, 81, 82, 83syl22anc 1279 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
0  <_  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
8527, 84syldan 282 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <_  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
8626, 2, 56, 57, 71, 85isumge0 12180 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  0  <_  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
87 eqid 2238 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) )  =  ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) )
88 oveq2 6087 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
( 1  /  9
) ^ k )  =  ( ( 1  /  9 ) ^
n ) )
8988oveq2d 6095 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  n  ->  (
( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) )  =  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ n
) ) )
9060a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
2  e.  RR+ )
9137a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
3  e.  RR+ )
929a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( N  e.  NN0  ->  2  e. 
NN0 )
9392, 67nn0mulcld 9608 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 2  x.  N )  e. 
NN0 )
94 nn0p1nn 9585 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )
9593, 94syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )
9695nnrpd 10078 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  RR+ )
9796adantr 276 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  RR+ )
9891, 97rpmulcld 10097 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  RR+ )
9990, 98rpdivcld 10098 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  e.  RR+ )
10099rpred 10080 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  e.  RR )
101 1z 9653 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  1  e.  ZZ
102 znq 10007 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 1  e.  ZZ  /\  9  e.  NN )  ->  ( 1  /  9
)  e.  QQ )
103101, 17, 102mp2an 430 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 1  /  9 )  e.  QQ
104 qre 10008 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 1  /  9 )  e.  QQ  ->  (
1  /  9 )  e.  RR )
105103, 104ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1  /  9 )  e.  RR
106105a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( 1  /  9 )  e.  RR )
107106, 35reexpcld 11111 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( 1  /  9 ) ^ n )  e.  RR )
108107adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  / 
9 ) ^ n
)  e.  RR )
109100, 108remulcld 8350 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
( 1  /  9
) ^ n ) )  e.  RR )
11087, 89, 10, 109fvmptd3 5796 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) `  n )  =  ( ( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^ n ) ) )
111 9cn 9375 . . . . . . . . . . 11  |-  9  e.  CC
112111a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
9  e.  CC )
11347, 48gt0ap0ii 8950 . . . . . . . . . . 11  |-  9 #  0
114113a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
9 #  0 )
11550adantl 277 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  ->  n  e.  ZZ )
116112, 114, 115exprecapd 11102 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  / 
9 ) ^ n
)  =  ( 1  /  ( 9 ^ n ) ) )
117116oveq2d 6095 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
( 1  /  9
) ^ n ) )  =  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 1  / 
( 9 ^ n
) ) ) )
118 nn0mulcl 9582 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 2  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( 2  x.  N
)  e.  NN0 )
1199, 118mpan 428 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 2  x.  N )  e. 
NN0 )
120119, 94syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )
121 nnmulcl 9308 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 3  e.  NN  /\  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )  ->  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  e.  NN )
1228, 120, 121sylancr 418 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  e.  NN )
123 nndivre 9323 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  NN )  ->  ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  e.  RR )
1247, 122, 123sylancr 418 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  e.  RR )
125124recnd 8348 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  e.  CC )
126125adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  e.  CC )
12719nncnd 9301 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 9 ^ n
)  e.  CC )
12819nnap0d 9333 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 9 ^ n
) #  0 )
129126, 127, 128divrecapd 9117 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  /  (
9 ^ n ) )  =  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 1  / 
( 9 ^ n
) ) ) )
130 2cnd 9360 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
2  e.  CC )
131122adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  NN )
132131nncnd 9301 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  CC )
133131nnap0d 9333 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) #  0 )
134130, 132, 127, 133, 128divdivap1d 9146 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  /  (
9 ^ n ) )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
135117, 129, 1343eqtr2d 2277 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
( 1  /  9
) ^ n ) )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
136110, 135eqtrd 2271 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) `  n )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
13727, 136syldan 282 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) `  n )  =  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
138131, 19nnmulcld 9336 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  NN )
139 nndivre 9323 . . . . . . 7  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  NN )  ->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  RR )
1407, 138, 139sylancr 418 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR )
14127, 140syldan 282 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR )
142119adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  x.  N
)  e.  NN0 )
143142nn0red 9604 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  x.  N
)  e.  RR )
1449, 27, 11sylancr 418 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  x.  n
)  e.  NN0 )
145144nn0red 9604 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  x.  n
)  e.  RR )
146 1red 8335 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
1  e.  RR )
147 eluzle 9917 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  ( ZZ>= `  N
)  ->  N  <_  n )
148147adantl 277 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  ->  N  <_  n )
149 nn0re 9555 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  RR )
150149adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  ->  N  e.  RR )
15127nn0red 9604 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  ->  n  e.  RR )
1527a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
2  e.  RR )
153 2pos 9378 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <  2
154153a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <  2 )
155 lemul2 9181 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  RR  /\  n  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( N  <_  n 
<->  ( 2  x.  N
)  <_  ( 2  x.  n ) ) )
156150, 151, 152, 154, 155syl112anc 1282 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( N  <_  n  <->  ( 2  x.  N )  <_  ( 2  x.  n ) ) )
157148, 156mpbid 147 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  x.  N
)  <_  ( 2  x.  n ) )
158143, 145, 146, 157leadd1dd 8881 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  +  1 )  <_  ( (
2  x.  n )  +  1 ) )
159120adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )
160159nnred 9300 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  RR )
16127, 14syldan 282 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  NN )
162161nnred 9300 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  RR )
163 3re 9361 . . . . . . . . . 10  |-  3  e.  RR
164163a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
3  e.  RR )
165 3pos 9381 . . . . . . . . . 10  |-  0  <  3
166165a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <  3 )
167 lemul2 9181 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  RR  /\  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  e.  RR  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( (
( 2  x.  N
)  +  1 )  <_  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  <->  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  <_ 
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) ) ) )
168160, 162, 164, 166, 167syl112anc 1282 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  <_  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  <-> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  <_  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) ) ) )
169158, 168mpbid 147 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  <_  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) ) )
170122adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  NN )
171170nnred 9300 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  RR )
17227, 16syldan 282 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  e.  NN )
173172nnred 9300 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  e.  RR )
17417, 27, 18sylancr 418 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 9 ^ n
)  e.  NN )
175174nnred 9300 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 9 ^ n
)  e.  RR )
176174nngt0d 9331 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <  ( 9 ^ n ) )
177 lemul1 8915 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  e.  RR  /\  ( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  e.  RR  /\  ( ( 9 ^ n )  e.  RR  /\  0  <  ( 9 ^ n ) ) )  ->  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  <_  ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  <->  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  <_ 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) ) )
178171, 173, 175, 176, 177syl112anc 1282 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  <_  (
3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  <-> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  <_  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
179169, 178mpbid 147 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  <_  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )
18027, 138syldan 282 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  NN )
181180nnred 9300 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  RR )
182180nngt0d 9331 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )
18327, 81syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  e.  RR )
18427, 82syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
0  <  ( (
3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )
185 lediv2 9215 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) )  e.  RR  /\  0  <  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  /\  ( ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  e.  RR  /\  0  < 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  <_ 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) )  <->  ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  <_  (
2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) ) )
186181, 182, 183, 184, 152, 154, 185syl222anc 1294 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) )  <_  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) )  <-> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) ) )
187179, 186mpbid 147 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n
) ) ) )
188 seqex 10869 . . . . . 6  |-  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) ) )  e.  _V
18949a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  9  e.  RR+ )
190 8nn 9455 . . . . . . . . . . . 12  |-  8  e.  NN
191190a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  8  e.  NN )
192191nnrpd 10078 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  8  e.  RR+ )
193 nnexpcl 10972 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 9  e.  NN  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( 9 ^ N
)  e.  NN )
19417, 193mpan 428 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9 ^ N )  e.  NN )
195194nnrpd 10078 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9 ^ N )  e.  RR+ )
196192, 195rpmulcld 10097 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 8  x.  ( 9 ^ N ) )  e.  RR+ )
197189, 196rpdivcld 10098 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9  /  ( 8  x.  ( 9 ^ N
) ) )  e.  RR+ )
198197rpred 10080 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9  /  ( 8  x.  ( 9 ^ N
) ) )  e.  RR )
199124, 198remulcld 8350 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  / 
( 8  x.  (
9 ^ N ) ) ) )  e.  RR )
200105recni 8332 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  /  9 )  e.  CC
201200a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 1  /  9 )  e.  CC )
202 0re 8320 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR
20347, 48recgt0ii 9231 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <  ( 1  /  9
)
204202, 105, 203ltleii 8422 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <_  ( 1  /  9
)
205 absid 11820 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 1  /  9
)  e.  RR  /\  0  <_  ( 1  / 
9 ) )  -> 
( abs `  (
1  /  9 ) )  =  ( 1  /  9 ) )
206105, 204, 205mp2an 430 . . . . . . . . . . 11  |-  ( abs `  ( 1  /  9
) )  =  ( 1  /  9 )
207 1lt9 9492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  <  9
208 recgt1i 9222 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 9  e.  RR  /\  1  <  9 )  -> 
( 0  <  (
1  /  9 )  /\  ( 1  / 
9 )  <  1
) )
20947, 207, 208mp2an 430 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  <  ( 1  / 
9 )  /\  (
1  /  9 )  <  1 )
210209simpri 113 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  /  9 )  <  1
211206, 210eqbrtri 4149 . . . . . . . . . 10  |-  ( abs `  ( 1  /  9
) )  <  1
212211a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( abs `  ( 1  /  9
) )  <  1
)
213 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) )  =  ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) )
214213, 88, 35, 107fvmptd3 5796 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) ) `
 n )  =  ( ( 1  / 
9 ) ^ n
) )
21527, 214syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) `  n )  =  ( ( 1  /  9
) ^ n ) )
216201, 212, 67, 215geolim2 12262 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) ) )  ~~>  ( ( ( 1  /  9 ) ^ N )  / 
( 1  -  (
1  /  9 ) ) ) )
217111a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  9  e.  CC )
218113a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  9 #  0 )
219217, 218, 2exprecapd 11102 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 1  /  9 ) ^ N )  =  ( 1  /  (
9 ^ N ) ) )
220111, 113dividapi 9069 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 9  /  9 )  =  1
221220oveq1i 6089 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 9  /  9 )  -  ( 1  / 
9 ) )  =  ( 1  -  (
1  /  9 ) )
222 ax-1cn 8266 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  1  e.  CC
223111, 113pm3.2i 272 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 9  e.  CC  /\  9 #  0 )
224 divsubdirap 9032 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 9  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  (
9  e.  CC  /\  9 #  0 ) )  -> 
( ( 9  -  1 )  /  9
)  =  ( ( 9  /  9 )  -  ( 1  / 
9 ) ) )
225111, 222, 223, 224mp3an 1378 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 9  -  1 )  /  9 )  =  ( ( 9  / 
9 )  -  (
1  /  9 ) )
226 9m1e8 9413 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 9  -  1 )  =  8
227226oveq1i 6089 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 9  -  1 )  /  9 )  =  ( 8  /  9
)
228225, 227eqtr3i 2261 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 9  /  9 )  -  ( 1  / 
9 ) )  =  ( 8  /  9
)
229221, 228eqtr3i 2261 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  -  ( 1  / 
9 ) )  =  ( 8  /  9
)
230229a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 1  -  ( 1  / 
9 ) )  =  ( 8  /  9
) )
231219, 230oveq12d 6097 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 1  /  9
) ^ N )  /  ( 1  -  ( 1  /  9
) ) )  =  ( ( 1  / 
( 9 ^ N
) )  /  (
8  /  9 ) ) )
232222a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  1  e.  CC )
233194nncnd 9301 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9 ^ N )  e.  CC )
234 8cn 9373 . . . . . . . . . . . 12  |-  8  e.  CC
235234, 111, 113divclapi 9078 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 8  /  9 )  e.  CC
236235a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 8  /  9 )  e.  CC )
237194nnap0d 9333 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9 ^ N ) #  0 )
238190nnap0i 9318 . . . . . . . . . . . 12  |-  8 #  0
239234, 111, 238, 113divap0i 9084 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 8  /  9 ) #  0
240239a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 8  /  9 ) #  0 )
241232, 233, 236, 237, 240divdiv32apd 9140 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 1  /  ( 9 ^ N ) )  /  ( 8  / 
9 ) )  =  ( ( 1  / 
( 8  /  9
) )  /  (
9 ^ N ) ) )
242 recdivap 9042 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 8  e.  CC  /\  8 #  0 )  /\  ( 9  e.  CC  /\  9 #  0 ) )  ->  ( 1  / 
( 8  /  9
) )  =  ( 9  /  8 ) )
243234, 238, 111, 113, 242mp4an 431 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  /  ( 8  / 
9 ) )  =  ( 9  /  8
)
244243oveq1i 6089 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  /  ( 8  /  9 ) )  /  ( 9 ^ N ) )  =  ( ( 9  / 
8 )  /  (
9 ^ N ) )
245234a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  8  e.  CC )
246238a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  NN0  ->  8 #  0 )
247217, 245, 233, 246, 237divdivap1d 9146 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 9  /  8 )  /  ( 9 ^ N ) )  =  ( 9  /  (
8  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
248244, 247eqtrid 2283 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 1  /  ( 8  /  9 ) )  /  ( 9 ^ N ) )  =  ( 9  /  (
8  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
249231, 241, 2483eqtrd 2275 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 1  /  9
) ^ N )  /  ( 1  -  ( 1  /  9
) ) )  =  ( 9  /  (
8  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
250216, 249breqtrd 4154 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) ) )  ~~>  ( 9  / 
( 8  x.  (
9 ^ N ) ) ) )
251 expcl 10977 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 1  /  9
)  e.  CC  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  / 
9 ) ^ n
)  e.  CC )
252200, 27, 251sylancr 418 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 1  / 
9 ) ^ n
)  e.  CC )
253215, 252eqeltrd 2315 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) `  n )  e.  CC )
25427, 110syldan 282 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) `  n )  =  ( ( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^ n ) ) )
255215oveq2d 6095 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) `  n
) )  =  ( ( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^ n ) ) )
256254, 255eqtr4d 2274 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) `  n )  =  ( ( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( k  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  9 ) ^ k ) ) `
 n ) ) )
25726, 2, 125, 250, 253, 256isermulc2 12089 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) ) )  ~~>  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  /  (
8  x.  ( 9 ^ N ) ) ) ) )
258 breldmg 4985 . . . . . 6  |-  ( (  seq N (  +  ,  ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) )  e.  _V  /\  (
( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  /  ( 8  x.  ( 9 ^ N
) ) ) )  e.  RR  /\  seq N (  +  , 
( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
( 1  /  9
) ^ k ) ) ) )  ~~>  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  / 
( 8  x.  (
9 ^ N ) ) ) ) )  ->  seq N (  +  ,  ( k  e. 
NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  / 
9 ) ^ k
) ) ) )  e.  dom  ~~>  )
259188, 199, 257, 258mp3an2i 1383 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) ) )  e.  dom  ~~>  )
26026, 2, 56, 57, 137, 141, 187, 71, 259isumle 12245 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )
261141recnd 8348 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  n  e.  ( ZZ>= `  N ) )  -> 
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  CC )
262 3cn 9362 . . . . . . . . . . . 12  |-  3  e.  CC
263 4cn 9365 . . . . . . . . . . . 12  |-  4  e.  CC
264 2cn 9358 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  CC
265 4ap0 9386 . . . . . . . . . . . 12  |-  4 #  0
266 3ap0 9383 . . . . . . . . . . . 12  |-  3 #  0
267 2ap0 9380 . . . . . . . . . . . 12  |-  2 #  0
268262, 263, 264, 262, 265, 266, 267divdivdivapi 9099 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 3  /  4 )  /  ( 2  / 
3 ) )  =  ( ( 3  x.  3 )  /  (
4  x.  2 ) )
269 3t3e9 9445 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 3  x.  3 )  =  9
270 4t2e8 9446 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 4  x.  2 )  =  8
271269, 270oveq12i 6091 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 3  x.  3 )  /  ( 4  x.  2 ) )  =  ( 9  /  8
)
272268, 271eqtri 2259 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 3  /  4 )  /  ( 2  / 
3 ) )  =  ( 9  /  8
)
273272oveq2i 6090 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  /  3 )  x.  ( ( 3  /  4 )  / 
( 2  /  3
) ) )  =  ( ( 2  / 
3 )  x.  (
9  /  8 ) )
274262, 263, 265divclapi 9078 . . . . . . . . . 10  |-  ( 3  /  4 )  e.  CC
275264, 262, 266divclapi 9078 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2  /  3 )  e.  CC
276264, 262, 267, 266divap0i 9084 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2  /  3 ) #  0
277274, 275, 276divcanap2i 9079 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  /  3 )  x.  ( ( 3  /  4 )  / 
( 2  /  3
) ) )  =  ( 3  /  4
)
278273, 277eqtr3i 2261 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2  /  3 )  x.  ( 9  / 
8 ) )  =  ( 3  /  4
)
279278oveq1i 6089 . . . . . . 7  |-  ( ( ( 2  /  3
)  x.  ( 9  /  8 ) )  /  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N
) ) )  =  ( ( 3  / 
4 )  /  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) )
280 2cnd 9360 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  2  e.  CC )
281262a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  3  e.  CC )
282120nncnd 9301 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  CC )
283266a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  3 #  0 )
284120nnap0d 9333 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) #  0 )
285280, 281, 282, 283, 284divdivap1d 9146 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  /  3 )  /  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  =  ( 2  /  (
3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) ) )
286285, 247oveq12d 6097 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 2  /  3
)  /  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( ( 9  /  8 )  / 
( 9 ^ N
) ) )  =  ( ( 2  / 
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) ) )  x.  (
9  /  ( 8  x.  ( 9 ^ N ) ) ) ) )
287275a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 2  /  3 )  e.  CC )
288111, 234, 238divclapi 9078 . . . . . . . . . 10  |-  ( 9  /  8 )  e.  CC
289288a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 9  /  8 )  e.  CC )
290287, 282, 289, 233, 284, 237divmuldivapd 9156 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 2  /  3
)  /  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( ( 9  /  8 )  / 
( 9 ^ N
) ) )  =  ( ( ( 2  /  3 )  x.  ( 9  /  8
) )  /  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
291286, 290eqtr3d 2273 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  / 
( 8  x.  (
9 ^ N ) ) ) )  =  ( ( ( 2  /  3 )  x.  ( 9  /  8
) )  /  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
292263a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  4  e.  CC )
293292, 282, 233mulassd 8343 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N ) )  =  ( 4  x.  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
294293oveq2d 6095 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) )  =  ( 3  /  (
4  x.  ( ( ( 2  x.  N
)  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) ) )
295120, 194nnmulcld 9336 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 2  x.  N
)  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) )  e.  NN )
296295nncnd 9301 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 2  x.  N
)  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) )  e.  CC )
297265a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  4 #  0 )
298282, 233, 284, 237mulap0d 8980 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( ( 2  x.  N
)  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) #  0 )
299281, 292, 296, 297, 298divdivap1d 9146 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 3  /  4 )  /  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N
) ) )  =  ( 3  /  (
4  x.  ( ( ( 2  x.  N
)  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) ) )
300294, 299eqtr4d 2274 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) )  =  ( ( 3  / 
4 )  /  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
301279, 291, 3003eqtr4a 2297 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( 9  / 
( 8  x.  (
9 ^ N ) ) ) )  =  ( 3  /  (
( 4  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N ) ) ) )
302257, 301breqtrd 4154 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  seq N
(  +  ,  ( k  e.  NN0  |->  ( ( 2  /  ( 3  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) ) )  x.  ( ( 1  /  9 ) ^
k ) ) ) )  ~~>  ( 3  / 
( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) ) ) )
30326, 2, 137, 261, 302isumclim 12171 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  =  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) )
304260, 303breqtrd 4154 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) )
305 4nn 9451 . . . . . . 7  |-  4  e.  NN
306 nnmulcl 9308 . . . . . . 7  |-  ( ( 4  e.  NN  /\  ( ( 2  x.  N )  +  1 )  e.  NN )  ->  ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  e.  NN )
307305, 120, 306sylancr 418 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  e.  NN )
308307, 194nnmulcld 9336 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N ) )  e.  NN )
309 nndivre 9323 . . . . 5  |-  ( ( 3  e.  RR  /\  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) )  e.  NN )  ->  ( 3  / 
( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) ) )  e.  RR )
310163, 308, 309sylancr 418 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) )  e.  RR )
311 elicc2 10323 . . . 4  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  ( 3  /  (
( 4  x.  (
( 2  x.  N
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N ) ) )  e.  RR )  ->  ( sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  ( 0 [,] ( 3  / 
( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) ) ) )  <->  ( sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N
) ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  RR  /\  0  <_  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  /\  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) ) ) )
312202, 310, 311sylancr 418 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N
) ( 2  / 
( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ n ) ) )  e.  ( 0 [,] ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) )  <-> 
( sum_ n  e.  (
ZZ>= `  N ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  RR  /\  0  <_ 
sum_ n  e.  ( ZZ>=
`  N ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  /\  sum_ n  e.  (
ZZ>= `  N ) ( 2  /  ( ( 3  x.  ( ( 2  x.  n )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  <_  ( 3  / 
( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) ) ) ) ) )
31372, 86, 304, 312mpbir3and 1211 . 2  |-  ( N  e.  NN0  ->  sum_ n  e.  ( ZZ>= `  N )
( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) )  e.  ( 0 [,] ( 3  / 
( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  (
9 ^ N ) ) ) ) )
31478, 313eqeltrd 2315 1  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( log `  2 )  -  sum_ n  e.  ( 0 ... ( N  -  1 ) ) ( 2  /  (
( 3  x.  (
( 2  x.  n
)  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ n ) ) ) )  e.  ( 0 [,] ( 3  /  ( ( 4  x.  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )  x.  ( 9 ^ N
) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 1009    = wceq 1402    e. wcel 2209   _Vcvv 2821   class class class wbr 4128    |-> cmpt 4190   dom cdm 4772   ` cfv 5375  (class class class)co 6079   CCcc 8171   RRcr 8172   0cc0 8173   1c1 8174    + caddc 8176    x. cmul 8178    < clt 8354    <_ cle 8355    - cmin 8491   # cap 8903    / cdiv 8996   NNcn 9287   2c2 9338   3c3 9339   4c4 9340   8c8 9344   9c9 9345   NN0cn0 9546   ZZcz 9627   ZZ>=cuz 9904   QQcq 10002   RR+crp 10037   [,]cicc 10276   ...cfz 10394    seqcseq 10867   ^cexp 10958   abscabs 11746    ~~> cli 12027   sum_csu 12102   logclog 15940
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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4244  ax-sep 4247  ax-nul 4257  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-iinf 4733  ax-cnex 8264  ax-resscn 8265  ax-1cn 8266  ax-1re 8267  ax-icn 8268  ax-addcl 8269  ax-addrcl 8270  ax-mulcl 8271  ax-mulrcl 8272  ax-addcom 8273  ax-mulcom 8274  ax-addass 8275  ax-mulass 8276  ax-distr 8277  ax-i2m1 8278  ax-0lt1 8279  ax-1rid 8280  ax-0id 8281  ax-rnegex 8282  ax-precex 8283  ax-cnre 8284  ax-pre-ltirr 8285  ax-pre-ltwlin 8286  ax-pre-lttrn 8287  ax-pre-apti 8288  ax-pre-ltadd 8289  ax-pre-mulgt0 8290  ax-pre-mulext 8291  ax-arch 8292  ax-caucvg 8293  ax-pre-suploc 8294  ax-addf 8295  ax-mulf 8296
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-disj 4105  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-tr 4228  df-id 4436  df-po 4439  df-iso 4440  df-iord 4509  df-on 4511  df-ilim 4512  df-suc 4514  df-iom 4736  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-f1 5380  df-fo 5381  df-f1o 5382  df-fv 5383  df-isom 5384  df-riota 6032  df-ov 6082  df-oprab 6083  df-mpo 6084  df-of 6296  df-1st 6368  df-2nd 6369  df-recs 6570  df-irdg 6635  df-frec 6656  df-1o 6681  df-oadd 6685  df-er 6801  df-map 6918  df-pm 6919  df-en 7017  df-dom 7018  df-fin 7019  df-sup 7318  df-inf 7319  df-pnf 8356  df-mnf 8357  df-xr 8358  df-ltxr 8359  df-le 8360  df-sub 8493  df-neg 8494  df-reap 8897  df-ap 8904  df-div 8997  df-inn 9288  df-2 9346  df-3 9347  df-4 9348  df-5 9349  df-6 9350  df-7 9351  df-8 9352  df-9 9353  df-n0 9547  df-z 9628  df-uz 9905  df-q 10003  df-rp 10038  df-xneg 10157  df-xadd 10158  df-ioo 10277  df-ico 10279  df-icc 10280  df-fz 10395  df-fzo 10533  df-seqfrec 10868  df-exp 10959  df-fac 11147  df-bc 11169  df-ihash 11198  df-shft 11563  df-cj 11590  df-re 11591  df-im 11592  df-rsqrt 11747  df-abs 11748  df-clim 12028  df-sumdc 12103  df-ef 12398  df-e 12399  df-rest 13578  df-topgen 13597  df-psmet 14863  df-xmet 14864  df-met 14865  df-bl 14866  df-mopn 14867  df-top 15082  df-topon 15095  df-bases 15127  df-ntr 15180  df-cn 15272  df-cnp 15273  df-tx 15337  df-cncf 15655  df-limced 15740  df-dvap 15741  df-relog 15942
This theorem is referenced by:  log2ublog2  16069
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