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Theorem resqrexlemoverl 11572
Description: Lemma for resqrex 11577. Every term in the sequence is an overestimate compared with the limit 
L. Although this theorem is stated in terms of a particular sequence the proof could be adapted for any decreasing convergent sequence. (Contributed by Jim Kingdon, 9-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 ) ) )
resqrexlemoverl.k  |-  ( ph  ->  K  e.  NN )
Assertion
Ref Expression
resqrexlemoverl  |-  ( ph  ->  L  <_  ( F `  K ) )
Distinct variable groups:    y, A, z   
e, F, i, j   
y, F, z, i, j    e, K, i, j    y, K, z   
e, L, i, j   
y, L, z    ph, y,
z
Allowed substitution hints:    ph( e, i, j)    A( e, i, j)

Proof of Theorem resqrexlemoverl
Dummy variable  b is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 6021 . . . . . . . . 9  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( L  +  e )  =  ( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) )
21breq2d 4098 . . . . . . . 8  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( ( F `  i )  <  ( L  +  e )  <->  ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
3 oveq2 6021 . . . . . . . . 9  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( ( F `  i )  +  e )  =  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) )
43breq2d 4098 . . . . . . . 8  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( L  <  ( ( F `  i )  +  e )  <->  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
52, 4anbi12d 473 . . . . . . 7  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( (
( F `  i
)  <  ( L  +  e )  /\  L  <  ( ( F `
 i )  +  e ) )  <->  ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) )  /\  L  < 
( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )
65rexralbidv 2556 . . . . . 6  |-  ( e  =  ( L  -  ( F `  K ) )  ->  ( E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  ( L  +  e )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  e ) )  <->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )
7 resqrexlemgt0.lim . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  e )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  e ) ) )
87adantr 276 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( F `  K )  <  L
)  ->  A. e  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  ( L  +  e )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  e ) ) )
9 resqrexlemex.seq . . . . . . . . . . 11  |-  F  =  seq 1 ( ( y  e.  RR+ ,  z  e.  RR+  |->  ( ( y  +  ( A  /  y ) )  /  2 ) ) ,  ( NN  X.  { ( 1  +  A ) } ) )
10 resqrexlemex.a . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
11 resqrexlemex.agt0 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  0  <_  A )
129, 10, 11resqrexlemf 11558 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F : NN --> RR+ )
13 resqrexlemoverl.k . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  K  e.  NN )
1412, 13ffvelcdmd 5779 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F `  K
)  e.  RR+ )
1514rpred 9921 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F `  K
)  e.  RR )
16 resqrexlemgt0.rr . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  L  e.  RR )
17 difrp 9917 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( F `  K
)  e.  RR  /\  L  e.  RR )  ->  ( ( F `  K )  <  L  <->  ( L  -  ( F `
 K ) )  e.  RR+ ) )
1815, 16, 17syl2anc 411 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( F `  K )  <  L  <->  ( L  -  ( F `
 K ) )  e.  RR+ ) )
1918biimpa 296 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( F `  K )  <  L
)  ->  ( L  -  ( F `  K ) )  e.  RR+ )
206, 8, 19rspcdva 2913 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( F `  K )  <  L
)  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
21 fveq2 5635 . . . . . . 7  |-  ( j  =  b  ->  ( ZZ>=
`  j )  =  ( ZZ>= `  b )
)
2221raleqdv 2734 . . . . . 6  |-  ( j  =  b  ->  ( A. i  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) )  <->  A. i  e.  ( ZZ>= `  b )
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) ) )
2322cbvrexv 2766 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) )  <->  E. b  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  b )
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
2420, 23sylib 122 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( F `  K )  <  L
)  ->  E. b  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  b )
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
25 fveq2 5635 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  =  K  ->  ( F `  i )  =  ( F `  K ) )
2625breq1d 4096 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  =  K  ->  (
( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  <->  ( F `  K )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
2725oveq1d 6028 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  =  K  ->  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  =  ( ( F `
 K )  +  ( L  -  ( F `  K )
) ) )
2827breq2d 4098 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  =  K  ->  ( L  <  ( ( F `
 i )  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  <->  L  <  ( ( F `  K
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
2926, 28anbi12d 473 . . . . . . . . 9  |-  ( i  =  K  ->  (
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) )  <->  ( ( F `
 K )  < 
( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) )  /\  L  < 
( ( F `  K )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )
30 simprr 531 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) )
3130adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  A. i  e.  ( ZZ>= `  b )
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
32 simprl 529 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  b  e.  NN )
3332nnzd 9591 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  b  e.  ZZ )
3433adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  b  e.  ZZ )
3513ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  K  e.  NN )
3635nnzd 9591 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  K  e.  ZZ )
3736adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  K  e.  ZZ )
38 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  b  <_  K )
39 eluz2 9751 . . . . . . . . . 10  |-  ( K  e.  ( ZZ>= `  b
)  <->  ( b  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ  /\  b  <_  K ) )
4034, 37, 38, 39syl3anbrc 1205 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  K  e.  ( ZZ>= `  b )
)
4129, 31, 40rspcdva 2913 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  ( ( F `  K )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) )  /\  L  < 
( ( F `  K )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) )
4241simprd 114 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  L  <  ( ( F `  K
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) )
4314ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  K )  e.  RR+ )
4443rpcnd 9923 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  K )  e.  CC )
4544adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  ( F `  K )  e.  CC )
4616ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  L  e.  RR )
4746recnd 8198 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  L  e.  CC )
4847adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  L  e.  CC )
4945, 48pncan3d 8483 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  ( ( F `  K )  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  =  L )
5042, 49breqtrd 4112 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  L  <  L )
5116ad3antrrr 492 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  L  e.  RR )
5251ltnrd 8281 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  ->  -.  L  <  L )
5350, 52pm2.21fal 1415 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  b  <_  K
)  -> F.  )
5410ad3antrrr 492 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  A  e.  RR )
5511ad3antrrr 492 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  0  <_  A )
5613ad3antrrr 492 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  K  e.  NN )
5732adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  b  e.  NN )
58 simpr 110 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  K  <  b )
599, 54, 55, 56, 57, 58resqrexlemdecn 11563 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  ( F `  b )  <  ( F `  K )
)
6015ad3antrrr 492 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  ( F `  K )  e.  RR )
6112ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  F : NN --> RR+ )
6261, 32ffvelcdmd 5779 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  b )  e.  RR+ )
6362rpred 9921 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  b )  e.  RR )
6463adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  ( F `  b )  e.  RR )
65 fveq2 5635 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( i  =  b  ->  ( F `  i )  =  ( F `  b ) )
6665breq1d 4096 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( i  =  b  ->  (
( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  <->  ( F `  b )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
6765oveq1d 6028 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( i  =  b  ->  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  =  ( ( F `
 b )  +  ( L  -  ( F `  K )
) ) )
6867breq2d 4098 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( i  =  b  ->  ( L  <  ( ( F `
 i )  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  <->  L  <  ( ( F `  b
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) ) )
6966, 68anbi12d 473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( i  =  b  ->  (
( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  (
( F `  i
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) )  <->  ( ( F `
 b )  < 
( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) )  /\  L  < 
( ( F `  b )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )
70 uzid 9760 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( b  e.  ZZ  ->  b  e.  ( ZZ>= `  b )
)
7133, 70syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  b  e.  (
ZZ>= `  b ) )
7269, 30, 71rspcdva 2913 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( F `
 b )  < 
( L  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) )  /\  L  < 
( ( F `  b )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) )
7372simprd 114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  L  <  (
( F `  b
)  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) )
7462rpcnd 9923 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  b )  e.  CC )
7574, 47, 44addsubassd 8500 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( ( F `  b )  +  L )  -  ( F `  K ) )  =  ( ( F `  b )  +  ( L  -  ( F `  K ) ) ) )
7673, 75breqtrrd 4114 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  L  <  (
( ( F `  b )  +  L
)  -  ( F `
 K ) ) )
7715ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  K )  e.  RR )
7863, 46readdcld 8199 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( F `
 b )  +  L )  e.  RR )
7977, 46, 78ltaddsub2d 8716 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( ( F `  K )  +  L )  < 
( ( F `  b )  +  L
)  <->  L  <  ( ( ( F `  b
)  +  L )  -  ( F `  K ) ) ) )
8076, 79mpbird 167 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( F `
 K )  +  L )  <  (
( F `  b
)  +  L ) )
8177, 63, 46ltadd1d 8708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( ( F `
 K )  < 
( F `  b
)  <->  ( ( F `
 K )  +  L )  <  (
( F `  b
)  +  L ) ) )
8280, 81mpbird 167 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( F `  K )  <  ( F `  b )
)
8382adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  ( F `  K )  <  ( F `  b )
)
8460, 64, 83ltnsymd 8289 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  ->  -.  ( F `  b )  <  ( F `  K
) )
8559, 84pm2.21fal 1415 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  ( b  e.  NN  /\ 
A. i  e.  (
ZZ>= `  b ) ( ( F `  i
)  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K ) ) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  /\  K  <  b
)  -> F.  )
86 zlelttric 9514 . . . . . 6  |-  ( ( b  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( b  <_  K  \/  K  <  b ) )
8733, 36, 86syl2anc 411 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  ->  ( b  <_  K  \/  K  <  b ) )
8853, 85, 87mpjaodan 803 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  ( F `  K )  <  L )  /\  (
b  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  b ) ( ( F `  i )  <  ( L  +  ( L  -  ( F `  K )
) )  /\  L  <  ( ( F `  i )  +  ( L  -  ( F `
 K ) ) ) ) ) )  -> F.  )
8924, 88rexlimddv 2653 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F `  K )  <  L
)  -> F.  )
9089inegd 1414 . 2  |-  ( ph  ->  -.  ( F `  K )  <  L
)
9116, 15lenltd 8287 . 2  |-  ( ph  ->  ( L  <_  ( F `  K )  <->  -.  ( F `  K
)  <  L )
)
9290, 91mpbird 167 1  |-  ( ph  ->  L  <_  ( F `  K ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 713    = wceq 1395   F. wfal 1400    e. wcel 2200   A.wral 2508   E.wrex 2509   {csn 3667   class class class wbr 4086    X. cxp 4721   -->wf 5320   ` cfv 5324  (class class class)co 6013    e. cmpo 6015   CCcc 8020   RRcr 8021   0cc0 8022   1c1 8023    + caddc 8025    < clt 8204    <_ cle 8205    - cmin 8340    / cdiv 8842   NNcn 9133   2c2 9184   ZZcz 9469   ZZ>=cuz 9745   RR+crp 9878    seqcseq 10699
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4202  ax-sep 4205  ax-nul 4213  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-setind 4633  ax-iinf 4684  ax-cnex 8113  ax-resscn 8114  ax-1cn 8115  ax-1re 8116  ax-icn 8117  ax-addcl 8118  ax-addrcl 8119  ax-mulcl 8120  ax-mulrcl 8121  ax-addcom 8122  ax-mulcom 8123  ax-addass 8124  ax-mulass 8125  ax-distr 8126  ax-i2m1 8127  ax-0lt1 8128  ax-1rid 8129  ax-0id 8130  ax-rnegex 8131  ax-precex 8132  ax-cnre 8133  ax-pre-ltirr 8134  ax-pre-ltwlin 8135  ax-pre-lttrn 8136  ax-pre-apti 8137  ax-pre-ltadd 8138  ax-pre-mulgt0 8139  ax-pre-mulext 8140
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-dif 3200  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-nul 3493  df-if 3604  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-tr 4186  df-id 4388  df-po 4391  df-iso 4392  df-iord 4461  df-on 4463  df-ilim 4464  df-suc 4466  df-iom 4687  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-f1 5329  df-fo 5330  df-f1o 5331  df-fv 5332  df-riota 5966  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpo 6018  df-1st 6298  df-2nd 6299  df-recs 6466  df-frec 6552  df-pnf 8206  df-mnf 8207  df-xr 8208  df-ltxr 8209  df-le 8210  df-sub 8342  df-neg 8343  df-reap 8745  df-ap 8752  df-div 8843  df-inn 9134  df-2 9192  df-3 9193  df-4 9194  df-n0 9393  df-z 9470  df-uz 9746  df-rp 9879  df-seqfrec 10700  df-exp 10791
This theorem is referenced by:  resqrexlemglsq  11573
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