Theorem resqrexlemcalc3 10820

Description: Lemma for resqrex 10830. Some of the calculations involved in showing that the sequence converges. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 29-Jul-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
resqrexlemex.seq	|- F = seq 1 ( ( y e. RR+ , z e. RR+ |-> ( ( y + ( A / y ) ) / 2 ) ) , ( NN X. { ( 1 + A ) } ) )
resqrexlemex.a	|- ( ph -> A e. RR )
resqrexlemex.agt0	|- ( ph -> 0 <_ A )

Assertion

Ref	Expression
resqrexlemcalc3	|- ( ( ph /\ N e. NN ) -> ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) )

Distinct variable groups:   y, A, z   ph, y, z

Allowed substitution hints:   F( y, z)   N( y, z)

Proof of Theorem resqrexlemcalc3

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 5429	. . . . . . 7 |- ( w = 1 -> ( F ` w ) = ( F ` 1 ) )
2	1	oveq1d 5797	. . . . . 6 |- ( w = 1 -> ( ( F ` w ) ^ 2 ) = ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) )
3	2	oveq1d 5797	. . . . 5 |- ( w = 1 -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) )
4		oveq1 5789	. . . . . . 7 |- ( w = 1 -> ( w - 1 ) = ( 1 - 1 ) )
5	4	oveq2d 5798	. . . . . 6 |- ( w = 1 -> ( 4 ^ ( w - 1 ) ) = ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) )
6	5	oveq2d 5798	. . . . 5 |- ( w = 1 -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) )
7	3, 6	breq12d 3950	. . . 4 |- ( w = 1 -> ( ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) <-> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) ) )
8	7	imbi2d 229	. . 3 |- ( w = 1 -> ( ( ph -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) ) <-> ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) ) ) )
9		fveq2 5429	. . . . . . 7 |- ( w = k -> ( F ` w ) = ( F ` k ) )
10	9	oveq1d 5797	. . . . . 6 |- ( w = k -> ( ( F ` w ) ^ 2 ) = ( ( F ` k ) ^ 2 ) )
11	10	oveq1d 5797	. . . . 5 |- ( w = k -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) = ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) )
12		oveq1 5789	. . . . . . 7 |- ( w = k -> ( w - 1 ) = ( k - 1 ) )
13	12	oveq2d 5798	. . . . . 6 |- ( w = k -> ( 4 ^ ( w - 1 ) ) = ( 4 ^ ( k - 1 ) ) )
14	13	oveq2d 5798	. . . . 5 |- ( w = k -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) )
15	11, 14	breq12d 3950	. . . 4 |- ( w = k -> ( ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) <-> ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) )
16	15	imbi2d 229	. . 3 |- ( w = k -> ( ( ph -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) ) <-> ( ph -> ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) ) )
17		fveq2 5429	. . . . . . 7 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( F ` w ) = ( F ` ( k + 1 ) ) )
18	17	oveq1d 5797	. . . . . 6 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( ( F ` w ) ^ 2 ) = ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) )
19	18	oveq1d 5797	. . . . 5 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) = ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) )
20		oveq1 5789	. . . . . . 7 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( w - 1 ) = ( ( k + 1 ) - 1 ) )
21	20	oveq2d 5798	. . . . . 6 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( 4 ^ ( w - 1 ) ) = ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) )
22	21	oveq2d 5798	. . . . 5 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) )
23	19, 22	breq12d 3950	. . . 4 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) <-> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) ) )
24	23	imbi2d 229	. . 3 |- ( w = ( k + 1 ) -> ( ( ph -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) ) <-> ( ph -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) ) ) )
25		fveq2 5429	. . . . . . 7 |- ( w = N -> ( F ` w ) = ( F ` N ) )
26	25	oveq1d 5797	. . . . . 6 |- ( w = N -> ( ( F ` w ) ^ 2 ) = ( ( F ` N ) ^ 2 ) )
27	26	oveq1d 5797	. . . . 5 |- ( w = N -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) = ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) )
28		oveq1 5789	. . . . . . 7 |- ( w = N -> ( w - 1 ) = ( N - 1 ) )
29	28	oveq2d 5798	. . . . . 6 |- ( w = N -> ( 4 ^ ( w - 1 ) ) = ( 4 ^ ( N - 1 ) ) )
30	29	oveq2d 5798	. . . . 5 |- ( w = N -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) )
31	27, 30	breq12d 3950	. . . 4 |- ( w = N -> ( ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) <-> ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) ) )
32	31	imbi2d 229	. . 3 |- ( w = N -> ( ( ph -> ( ( ( F ` w ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( w - 1 ) ) ) ) <-> ( ph -> ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) ) ) )
33		resqrexlemex.a	. . . . . . 7 |- ( ph -> A e. RR )
34	33	renegcld 8166	. . . . . 6 |- ( ph -> -u A e. RR )
35		0red 7791	. . . . . 6 |- ( ph -> 0 e. RR )
36		resqrexlemex.seq	. . . . . . . . . 10 |- F = seq 1 ( ( y e. RR+ , z e. RR+ |-> ( ( y + ( A / y ) ) / 2 ) ) , ( NN X. { ( 1 + A ) } ) )
37		resqrexlemex.agt0	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> 0 <_ A )
38	36, 33, 37	resqrexlemf 10811	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> F : NN --> RR+ )
39		1nn 8755	. . . . . . . . . 10 |- 1 e. NN
40	39	a1i 9	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> 1 e. NN )
41	38, 40	ffvelrnd 5564	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( F ` 1 ) e. RR+ )
42	41	rpred 9513	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( F ` 1 ) e. RR )
43	42	resqcld 10481	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) e. RR )
44	33	le0neg2d 8304	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( 0 <_ A <-> -u A <_ 0 ) )
45	37, 44	mpbid 146	. . . . . 6 |- ( ph -> -u A <_ 0 )
46	34, 35, 43, 45	leadd2dd 8346	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) + -u A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) + 0 ) )
47	43	recnd 7818	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) e. CC )
48	33	recnd 7818	. . . . . 6 |- ( ph -> A e. CC )
49	47, 48	negsubd 8103	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) + -u A ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) )
50	47	addid1d 7935	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) + 0 ) = ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) )
51	46, 49, 50	3brtr3d 3967	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) )
52		1m1e0 8813	. . . . . . . 8 |- ( 1 - 1 ) = 0
53	52	oveq2i 5793	. . . . . . 7 |- ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) = ( 4 ^ 0 )
54		4cn 8822	. . . . . . . 8 |- 4 e. CC
55		exp0 10328	. . . . . . . 8 |- ( 4 e. CC -> ( 4 ^ 0 ) = 1 )
56	54, 55	ax-mp 5	. . . . . . 7 |- ( 4 ^ 0 ) = 1
57	53, 56	eqtri 2161	. . . . . 6 |- ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) = 1
58	57	oveq2i 5793	. . . . 5 |- ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / 1 )
59	47	div1d 8564	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / 1 ) = ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) )
60	58, 59	syl5eq 2185	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) = ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) )
61	51, 60	breqtrrd 3964	. . 3 |- ( ph -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( 1 - 1 ) ) ) )
62	38	adantr 274	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> F : NN --> RR+ )
63		peano2nn 8756	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. NN -> ( k + 1 ) e. NN )
64	63	adantl 275	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( k + 1 ) e. NN )
65	62, 64	ffvelrnd 5564	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( F ` ( k + 1 ) ) e. RR+ )
66	65	rpred 9513	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( F ` ( k + 1 ) ) e. RR )
67	66	resqcld 10481	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) e. RR )
68	33	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> A e. RR )
69	67, 68	resubcld 8167	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) e. RR )
70	69	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) e. RR )
71	38	ffvelrnda 5563	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( F ` k ) e. RR+ )
72	71	rpred 9513	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( F ` k ) e. RR )
73	72	resqcld 10481	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( F ` k ) ^ 2 ) e. RR )
74	73, 68	resubcld 8167	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) e. RR )
75		4re 8821	. . . . . . . . . . . 12 |- 4 e. RR
76	75	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> 4 e. RR )
77		4pos 8841	. . . . . . . . . . . 12 |- 0 < 4
78	77	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> 0 < 4 )
79	76, 78	elrpd 9510	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> 4 e. RR+ )
80	74, 79	rerpdivcld 9545	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) e. RR )
81	80	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) e. RR )
82	43	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) e. RR )
83		nnz 9097	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. NN -> k e. ZZ )
84		peano2zm 9116	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. ZZ -> ( k - 1 ) e. ZZ )
85	83, 84	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. NN -> ( k - 1 ) e. ZZ )
86	85	adantl 275	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( k - 1 ) e. ZZ )
87	79, 86	rpexpcld 10479	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( 4 ^ ( k - 1 ) ) e. RR+ )
88	82, 87	rerpdivcld 9545	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) e. RR )
89	88, 79	rerpdivcld 9545	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) e. RR )
90	89	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) e. RR )
91	36, 33, 37	resqrexlemcalc2 10819	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) )
92	91	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) )
93	74, 88, 79	lediv1d 9560	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) <-> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) <_ ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) ) )
94	93	biimpa 294	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) / 4 ) <_ ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) )
95	70, 81, 90, 92, 94	letrd 7910	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) )
96	47	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) e. CC )
97	87	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ ( k - 1 ) ) e. RR+ )
98	97	rpcnd 9515	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ ( k - 1 ) ) e. CC )
99	54	a1i 9	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> 4 e. CC )
100	97	rpap0d 9519	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ ( k - 1 ) ) # 0 )
101	79	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> 4 e. RR+ )
102	101	rpap0d 9519	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> 4 # 0 )
103	96, 98, 99, 100, 102	divdivap1d 8606	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( ( 4 ^ ( k - 1 ) ) x. 4 ) ) )
104		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> k e. NN )
105	104	nncnd 8758	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> k e. CC )
106		pncan1 8163	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. CC -> ( ( k + 1 ) - 1 ) = k )
107	105, 106	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( k + 1 ) - 1 ) = k )
108	107	oveq2d 5798	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) = ( 4 ^ k ) )
109	108	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) = ( 4 ^ k ) )
110		simplr 520	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> k e. NN )
111		expm1t 10352	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 4 e. CC /\ k e. NN ) -> ( 4 ^ k ) = ( ( 4 ^ ( k - 1 ) ) x. 4 ) )
112	54, 110, 111	sylancr 411	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ k ) = ( ( 4 ^ ( k - 1 ) ) x. 4 ) )
113	109, 112	eqtrd 2173	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) = ( ( 4 ^ ( k - 1 ) ) x. 4 ) )
114	113	oveq2d 5798	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( ( 4 ^ ( k - 1 ) ) x. 4 ) ) )
115	103, 114	eqtr4d 2176	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) / 4 ) = ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) )
116	95, 115	breqtrd 3962	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ k e. NN ) /\ ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) )
117	116	ex 114	. . . . 5 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) ) )
118	117	expcom 115	. . . 4 |- ( k e. NN -> ( ph -> ( ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) ) ) )
119	118	a2d 26	. . 3 |- ( k e. NN -> ( ( ph -> ( ( ( F ` k ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( k - 1 ) ) ) ) -> ( ph -> ( ( ( F ` ( k + 1 ) ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( ( k + 1 ) - 1 ) ) ) ) ) )
120	8, 16, 24, 32, 61, 119	nnind 8760	. 2 |- ( N e. NN -> ( ph -> ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) ) )
121	120	impcom 124	1 |- ( ( ph /\ N e. NN ) -> ( ( ( F ` N ) ^ 2 ) - A ) <_ ( ( ( F ` 1 ) ^ 2 ) / ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1332   e. wcel 1481   {csn 3532   class class class wbr 3937   X. cxp 4545   -->wf 5127   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   e. cmpo 5784   CCcc 7642   RRcr 7643   0cc0 7644   1c1 7645   + caddc 7647   x. cmul 7649   < clt 7824   <_ cle 7825   - cmin 7957   -ucneg 7958   / cdiv 8456   NNcn 8744   2c2 8795   4c4 8797   ZZcz 9078   RR+crp 9470   seqcseq 10249   ^cexp 10323

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

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-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-frec 6296  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-rp 9471  df-seqfrec 10250  df-exp 10324

This theorem is referenced by:  resqrexlemnmsq  10821  resqrexlemga  10827