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Theorem resqrexlemga 11811
Description: Lemma for resqrex 11814. The sequence formed by squaring each term of  F converges to  A. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 8-Aug-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 )
resqrexlemgt0.rr  |-  ( ph  ->  L  e.  RR )
resqrexlemgt0.lim  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  e )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  e ) ) )
resqrexlemsqa.g  |-  G  =  ( x  e.  NN  |->  ( ( F `  x ) ^ 2 ) )
Assertion
Ref Expression
resqrexlemga  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( G `  k )  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `  k )  +  e ) ) )
Distinct variable groups:    y, A, z   
j, F, k    x, F, k    e, j, k,
ph    ph, y, z
Allowed substitution hints:    ph( x,  i)    A( x,  e,  i,  j,  k)    F( y,  z,  e,  i)    G( x,  y,  z,  e,  i,  j,  k)    L( x,  y,  z,  e,  i,  j,  k)

Proof of Theorem resqrexlemga
StepHypRef Expression
1 resqrexlemex.seq . . . . . . . . . . 11  |-  F  =  seq 1 ( ( y  e.  RR+ ,  z  e.  RR+  |->  ( ( y  +  ( A  /  y ) )  /  2 ) ) ,  ( NN  X.  { ( 1  +  A ) } ) )
2 resqrexlemex.a . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
3 resqrexlemex.agt0 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  0  <_  A )
41, 2, 3resqrexlemf 11795 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F : NN --> RR+ )
54adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  F : NN
--> RR+ )
6 1nn 9324 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  NN
76a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  1  e.  NN )
85, 7ffvelcdmd 5847 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( F `  1 )  e.  RR+ )
9 2z 9683 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  ZZ
109a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  2  e.  ZZ )
118, 10rpexpcld 11156 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( ( F `  1 ) ^ 2 )  e.  RR+ )
12 simpr 110 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  e  e.  RR+ )
1311, 12rpdivcld 10132 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  e.  RR+ )
1413rpred 10114 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  e.  RR )
15 1red 8347 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  1  e.  RR )
1614, 15readdcld 8361 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  e.  RR )
17 arch 9571 . . . 4  |-  ( ( ( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  e
)  +  1 )  e.  RR  ->  E. j  e.  NN  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)
1816, 17syl 14 . . 3  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  NN  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)
19 simpllr 540 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  j  e.  NN )
20 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)
21 eluznn 10016 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( j  e.  NN  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
k  e.  NN )
2219, 20, 21syl2anc 415 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  k  e.  NN )
23 simplll 539 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
e )  +  1 )  <  j )  ->  ph )
2423adantr 276 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ph )
2524, 4syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  F : NN
--> RR+ )
2625, 22ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( F `  k )  e.  RR+ )
279a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  2  e.  ZZ )
2826, 27rpexpcld 11156 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( F `  k ) ^ 2 )  e.  RR+ )
29 fveq2 5698 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  k  ->  ( F `  x )  =  ( F `  k ) )
3029oveq1d 6103 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  k  ->  (
( F `  x
) ^ 2 )  =  ( ( F `
 k ) ^
2 ) )
31 resqrexlemsqa.g . . . . . . . . . 10  |-  G  =  ( x  e.  NN  |->  ( ( F `  x ) ^ 2 ) )
3230, 31fvmptg 5784 . . . . . . . . 9  |-  ( ( k  e.  NN  /\  ( ( F `  k ) ^ 2 )  e.  RR+ )  ->  ( G `  k
)  =  ( ( F `  k ) ^ 2 ) )
3322, 28, 32syl2anc 415 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( G `  k )  =  ( ( F `  k
) ^ 2 ) )
3428rpred 10114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( F `  k ) ^ 2 )  e.  RR )
3524, 2syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  A  e.  RR )
3634, 35resubcld 8715 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  k
) ^ 2 )  -  A )  e.  RR )
3711ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( F `  1 ) ^ 2 )  e.  RR+ )
3837rpred 10114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( F `  1 ) ^ 2 )  e.  RR )
39 4re 9390 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  4  e.  RR
40 4pos 9410 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  <  4
4139, 40elrpii 10074 . . . . . . . . . . . . 13  |-  4  e.  RR+
4241a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  4  e.  RR+ )
43 nnm1nn0 9615 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  NN  ->  (
k  -  1 )  e.  NN0 )
4422, 43syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( k  -  1 )  e. 
NN0 )
4544nn0zd 9777 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( k  -  1 )  e.  ZZ )
4642, 45rpexpcld 11156 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( 4 ^ ( k  - 
1 ) )  e.  RR+ )
4738, 46rerpdivcld 10146 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( k  -  1 ) ) )  e.  RR )
4812ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  e  e.  RR+ )
4948rpred 10114 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  e  e.  RR )
501, 2, 3resqrexlemcalc3 11804 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( ( F `  k
) ^ 2 )  -  A )  <_ 
( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  (
4 ^ ( k  -  1 ) ) ) )
5124, 22, 50syl2anc 415 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  k
) ^ 2 )  -  A )  <_ 
( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  (
4 ^ ( k  -  1 ) ) ) )
5214ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  e.  RR )
5322nnred 9326 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  k  e.  RR )
54 1red 8347 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  1  e.  RR )
5553, 54resubcld 8715 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( k  -  1 )  e.  RR )
5639a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  4  e.  RR )
5756, 44reexpcld 11149 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( 4 ^ ( k  - 
1 ) )  e.  RR )
5816ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  e.  RR )
5919nnred 9326 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  j  e.  RR )
60 simplr 533 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  < 
j )
61 eluzle 9950 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  j  <_  k )
6261adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  j  <_  k )
6358, 59, 53, 60, 62ltletrd 8758 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( ( F ` 
1 ) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  < 
k )
6452, 54, 53ltaddsubd 8880 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  e
)  +  1 )  <  k  <->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  < 
( k  -  1 ) ) )
6563, 64mpbid 147 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  < 
( k  -  1 ) )
66 4z 9685 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  4  e.  ZZ
67 2re 9383 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  RR
68 2lt4 9489 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  <  4
6967, 39, 68ltleii 8435 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  <_  4
70 eluz2 9943 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 4  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( 2  e.  ZZ  /\  4  e.  ZZ  /\  2  <_ 
4 ) )
719, 66, 69, 70mpbir3an 1210 . . . . . . . . . . . . 13  |-  4  e.  ( ZZ>= `  2 )
72 bernneq3 11121 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 4  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  (
k  -  1 )  e.  NN0 )  -> 
( k  -  1 )  <  ( 4 ^ ( k  - 
1 ) ) )
7371, 44, 72sylancr 418 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( k  -  1 )  < 
( 4 ^ (
k  -  1 ) ) )
7452, 55, 57, 65, 73lttrd 8459 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  < 
( 4 ^ (
k  -  1 ) ) )
7538, 48, 46, 74ltdiv23d 10175 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  1
) ^ 2 )  /  ( 4 ^ ( k  -  1 ) ) )  < 
e )
7636, 47, 49, 51, 75lelttrd 8458 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( F `  k
) ^ 2 )  -  A )  < 
e )
7734, 35, 49ltsubadd2d 8878 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( ( F `  k ) ^ 2 )  -  A )  <  e  <->  ( ( F `  k ) ^ 2 )  < 
( A  +  e ) ) )
7876, 77mpbid 147 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( F `  k ) ^ 2 )  < 
( A  +  e ) )
7933, 78eqbrtrd 4153 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( G `  k )  <  ( A  +  e )
)
8033, 28eqeltrd 2315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( G `  k )  e.  RR+ )
8180rpred 10114 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( G `  k )  e.  RR )
8281, 49readdcld 8361 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( G `  k )  +  e )  e.  RR )
831, 2, 3resqrexlemover 11798 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  A  < 
( ( F `  k ) ^ 2 ) )
8424, 22, 83syl2anc 415 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  A  <  ( ( F `  k
) ^ 2 ) )
8584, 33breqtrrd 4159 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  A  <  ( G `  k ) )
8681, 48ltaddrpd 10148 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( G `  k )  <  (
( G `  k
)  +  e ) )
8735, 81, 82, 85, 86lttrd 8459 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  A  <  ( ( G `  k
)  +  e ) )
8879, 87jca 306 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1
) ^ 2 )  /  e )  +  1 )  <  j
)  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( ( G `  k )  <  ( A  +  e )  /\  A  < 
( ( G `  k )  +  e ) ) )
8988ralrimiva 2623 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  /\  ( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
e )  +  1 )  <  j )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  j ) ( ( G `  k
)  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `
 k )  +  e ) ) )
9089ex 115 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( ( ( F `  1 ) ^ 2 )  / 
e )  +  1 )  <  j  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
)  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `
 k )  +  e ) ) ) )
9190reximdva 2652 . . 3  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( E. j  e.  NN  (
( ( ( F `
 1 ) ^
2 )  /  e
)  +  1 )  <  j  ->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( G `  k )  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `  k )  +  e ) ) ) )
9218, 91mpd 13 . 2  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( G `  k )  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `  k )  +  e ) ) )
9392ralrimiva 2623 1  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( G `  k )  <  ( A  +  e )  /\  A  <  ( ( G `  k )  +  e ) ) )
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:    -> wi 4    /\ wa 104    = wceq 1402    e. wcel 2209   A.wral 2528   E.wrex 2529   {csn 3709   class class class wbr 4131    |-> cmpt 4193    X. cxp 4774   -->wf 5376   ` cfv 5380  (class class class)co 6088    e. cmpo 6090   RRcr 8184   0cc0 8185   1c1 8186    + caddc 8188    < clt 8366    <_ cle 8367    - cmin 8504    / cdiv 9010   NNcn 9313   2c2 9364   4c4 9366   NN0cn0 9574   ZZcz 9655   ZZ>=cuz 9937   RR+crp 10071    seqcseq 10905   ^cexp 10996
This proof depends on 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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302  ax-pre-mulext 8303  ax-arch 8304
This proof depends on definitions:  df-bi 117  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 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-frec 6666  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-div 9011  df-inn 9314  df-2 9372  df-3 9373  df-4 9374  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-rp 10072  df-seqfrec 10906  df-exp 10997
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