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Theorem bposlem5 16213
Description: Lemma for bpos . Bound the product of all small primes in the binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Mar-2014.) (Proof shortened by AV, 15-Sep-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
bpos.1 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘5))
bpos.2 (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
bpos.3 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
bpos.4 𝐾 = (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))
bpos.5 𝑀 = (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))
Assertion
Ref Expression
bposlem5 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
Distinct variable groups:   𝐹,𝑝   𝑛,𝑝,𝐾   𝑀,𝑝   𝑛,𝑁,𝑝   𝜑,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑛)   𝑀(𝑛)

Proof of Theorem bposlem5
Dummy variables 𝑘 𝑥 𝑞 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bpos.3 . . . . . 6 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
2 id 19 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℙ → 𝑛 ∈ ℙ)
3 5nn 9473 . . . . . . . . . . 11 5 ∈ ℕ
4 bpos.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘5))
5 eluznn 10009 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ‘5)) → 𝑁 ∈ ℕ)
63, 4, 5sylancr 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
76nnnn0d 9624 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
8 fzctr 10550 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)))
9 bccl2 11220 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
107, 8, 93syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
11 pccl 13098 . . . . . . . 8 ((𝑛 ∈ ℙ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
122, 10, 11syl2anr 290 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
1312ralrimiva 2623 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
141, 13pcmptcl 13141 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
1514simprd 114 . . . 4 (𝜑 → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
16 3nn 9471 . . . . 5 3 ∈ ℕ
17 bpos.5 . . . . . 6 𝑀 = (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))
18 2nn 9470 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℕ
19 nnmulcl 9327 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
2018, 6, 19sylancr 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
2120nnnn0d 9624 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ0)
22 sqrtrirr 13005 . . . . . . . . 9 ((2 · 𝑁) ∈ ℕ0 → ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℚ ∨ ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ (√‘(2 · 𝑁)) # 𝑞)))
2321, 22syl 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℚ ∨ ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ (√‘(2 · 𝑁)) # 𝑞)))
24 flapcl 10721 . . . . . . . 8 (((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℚ ∨ ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ (√‘(2 · 𝑁)) # 𝑞)) → (⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ∈ ℤ)
2523, 24syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → (⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ∈ ℤ)
26 sqrt9 11828 . . . . . . . . 9 (√‘9) = 3
27 9re 9393 . . . . . . . . . . . 12 9 ∈ ℝ
2827a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 9 ∈ ℝ)
29 10re 9803 . . . . . . . . . . . 12 10 ∈ ℝ
3029a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑10 ∈ ℝ)
31 2z 9676 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℤ
326nnzd 9771 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
33 zmulcl 9702 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
3431, 32, 33sylancr 418 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
3534zred 9772 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
36 lep1 9177 . . . . . . . . . . . . . 14 (9 ∈ ℝ → 9 ≤ (9 + 1))
3727, 36ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 9 ≤ (9 + 1)
38 9p1e10 9783 . . . . . . . . . . . . 13 (9 + 1) = 10
3937, 38breqtri 4155 . . . . . . . . . . . 12 9 ≤ 10
4039a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 9 ≤ 10)
41 5cn 9386 . . . . . . . . . . . . 13 5 ∈ ℂ
42 2cn 9377 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℂ
43 5t2e10 9885 . . . . . . . . . . . . 13 (5 · 2) = 10
4441, 42, 43mulcomli 8333 . . . . . . . . . . . 12 (2 · 5) = 10
45 eluzle 9943 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 5 ≤ 𝑁)
464, 45syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ≤ 𝑁)
476nnred 9319 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
48 5re 9385 . . . . . . . . . . . . . . 15 5 ∈ ℝ
49 2re 9376 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ
50 2pos 9397 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 2
5149, 50pm3.2i 272 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
52 lemul2 9189 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((5 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (5 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 5) ≤ (2 · 𝑁)))
5348, 51, 52mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℝ → (5 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 5) ≤ (2 · 𝑁)))
5447, 53syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (5 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 5) ≤ (2 · 𝑁)))
5546, 54mpbid 147 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 · 5) ≤ (2 · 𝑁))
5644, 55eqbrtrrid 4166 . . . . . . . . . . 11 (𝜑10 ≤ (2 · 𝑁))
5728, 30, 35, 40, 56letrd 8451 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 9 ≤ (2 · 𝑁))
58 0re 8326 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℝ
59 9pos 9410 . . . . . . . . . . . . 13 0 < 9
6058, 27, 59ltleii 8429 . . . . . . . . . . . 12 0 ≤ 9
6127, 60pm3.2i 272 . . . . . . . . . . 11 (9 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 9)
6220nnrpd 10105 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ+)
6362rpge0d 10111 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ (2 · 𝑁))
6435, 63jca 306 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2 · 𝑁)))
65 sqrtle 11816 . . . . . . . . . . 11 (((9 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 9) ∧ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2 · 𝑁))) → (9 ≤ (2 · 𝑁) ↔ (√‘9) ≤ (√‘(2 · 𝑁))))
6661, 64, 65sylancr 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (9 ≤ (2 · 𝑁) ↔ (√‘9) ≤ (√‘(2 · 𝑁))))
6757, 66mpbid 147 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (√‘9) ≤ (√‘(2 · 𝑁)))
6826, 67eqbrtrrid 4166 . . . . . . . 8 (𝜑 → 3 ≤ (√‘(2 · 𝑁)))
69 3z 9677 . . . . . . . . 9 3 ∈ ℤ
70 flapge 10730 . . . . . . . . 9 ((((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℚ ∨ ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ (√‘(2 · 𝑁)) # 𝑞)) ∧ 3 ∈ ℤ) → (3 ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ↔ 3 ≤ (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))))
7123, 69, 70sylancl 417 . . . . . . . 8 (𝜑 → (3 ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ↔ 3 ≤ (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))))
7268, 71mpbid 147 . . . . . . 7 (𝜑 → 3 ≤ (⌊‘(√‘(2 · 𝑁))))
7369eluz1i 9938 . . . . . . 7 ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ∈ (ℤ‘3) ↔ ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ∈ ℤ ∧ 3 ≤ (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))))
7425, 72, 73sylanbrc 421 . . . . . 6 (𝜑 → (⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ∈ (ℤ‘3))
7517, 74eqeltrid 2325 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘3))
76 eluznn 10009 . . . . 5 ((3 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ (ℤ‘3)) → 𝑀 ∈ ℕ)
7716, 75, 76sylancr 418 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
7815, 77ffvelcdmd 5844 . . 3 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ∈ ℕ)
7978nnred 9319 . 2 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ∈ ℝ)
80 nnq 10042 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℚ)
8177, 80syl 14 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℚ)
82 ppiqcl 16163 . . . . 5 (𝑀 ∈ ℚ → (π𝑀) ∈ ℕ0)
8381, 82syl 14 . . . 4 (𝜑 → (π𝑀) ∈ ℕ0)
8420, 83nnexpcld 11146 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)) ∈ ℕ)
8584nnred 9319 . 2 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)) ∈ ℝ)
8635, 63resqrtcld 11944 . . . . . 6 (𝜑 → (√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ)
87 nndivre 9342 . . . . . 6 (((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · 𝑁)) / 3) ∈ ℝ)
8886, 16, 87sylancl 417 . . . . 5 (𝜑 → ((√‘(2 · 𝑁)) / 3) ∈ ℝ)
89 readdcl 8305 . . . . 5 ((((√‘(2 · 𝑁)) / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) → (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2) ∈ ℝ)
9088, 49, 89sylancl 417 . . . 4 (𝜑 → (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2) ∈ ℝ)
9162, 90rpcxpcld 16088 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)) ∈ ℝ+)
9291rpred 10107 . 2 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)) ∈ ℝ)
93 fveq2 5695 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) = (seq1( · , 𝐹)‘1))
94 fveq2 5695 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (π𝑥) = (π‘1))
95 ppi1 16176 . . . . . . . 8 (π‘1) = 0
9694, 95eqtrdi 2287 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (π𝑥) = 0)
9796oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑0))
9893, 97breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 1 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ ((2 · 𝑁)↑0)))
9998imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 1 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ ((2 · 𝑁)↑0))))
100 fveq2 5695 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
101 fveq2 5695 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (π𝑥) = (π𝑘))
102101oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)))
103100, 102breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘))))
104103imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)))))
105 fveq2 5695 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) = (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)))
106 fveq2 5695 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (π𝑥) = (π‘(𝑘 + 1)))
107106oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))
108105, 107breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
109108imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))))
110 fveq2 5695 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑀))
111 fveq2 5695 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (π𝑥) = (π𝑀))
112111oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)))
113110, 112breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 𝑀 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑀))))
114113imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 𝑀 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)))))
115 1zzd 9675 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
116 eleq1 2301 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑢 → (𝑛 ∈ ℙ ↔ 𝑢 ∈ ℙ))
117 id 19 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑢𝑛 = 𝑢)
118 oveq1 6092 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑢 → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = (𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
119117, 118oveq12d 6103 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑢 → (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) = (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
120116, 119ifbieq1d 3663 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑢 → if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) = if(𝑢 ∈ ℙ, (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
121 elnnuz 9968 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ ℕ ↔ 𝑢 ∈ (ℤ‘1))
122121bilanri 389 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → 𝑢 ∈ ℕ)
123122adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → 𝑢 ∈ ℕ)
124 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → 𝑢 ∈ ℙ)
12510ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
126124, 125pccld 13099 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → (𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
127123, 126nnexpcld 11146 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ∈ ℕ)
128 1nn 9317 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
129128a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) ∧ ¬ 𝑢 ∈ ℙ) → 1 ∈ ℕ)
130 prmdc 12924 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ ℕ → DECID 𝑢 ∈ ℙ)
131122, 130syl 14 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → DECID 𝑢 ∈ ℙ)
132127, 129, 131ifcldadc 3670 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → if(𝑢 ∈ ℙ, (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) ∈ ℕ)
1331, 120, 122, 132fvmptd3 5799 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐹𝑢) = if(𝑢 ∈ ℙ, (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
134133, 132eqeltrd 2315 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐹𝑢) ∈ ℕ)
135 nnmulcl 9327 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
136135adantl 277 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ)) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
137115, 134, 136seq3-1 10912 . . . . . . 7 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) = (𝐹‘1))
138 1nprm 12908 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1 ∈ ℙ
139 eleq1 2301 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 1 → (𝑛 ∈ ℙ ↔ 1 ∈ ℙ))
140138, 139mtbiri 686 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 1 → ¬ 𝑛 ∈ ℙ)
141140iffalsed 3650 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 1 → if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) = 1)
142 1ex 8321 . . . . . . . . 9 1 ∈ V
143141, 1, 142fvmpt 5782 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℕ → (𝐹‘1) = 1)
144128, 143ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝐹‘1) = 1
145137, 144eqtrdi 2287 . . . . . 6 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) = 1)
146 1le1 8902 . . . . . 6 1 ≤ 1
147145, 146eqbrtrdi 4169 . . . . 5 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ 1)
14834zcnd 9773 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
149148exp0d 11118 . . . . 5 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑0) = 1)
150147, 149breqtrrd 4158 . . . 4 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ ((2 · 𝑁)↑0))
15115ffvelcdmda 5843 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ)
152151nnred 9319 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
153152adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
15420ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
155 nnq 10042 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℚ)
156155ad2antlr 493 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → 𝑘 ∈ ℚ)
157 ppiqcl 16163 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℚ → (π𝑘) ∈ ℕ0)
158156, 157syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π𝑘) ∈ ℕ0)
159154, 158nnexpcld 11146 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ∈ ℕ)
160159nnred 9319 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ∈ ℝ)
161 nnre 9313 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 𝑁) ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
162 nngt0 9331 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 𝑁) ∈ ℕ → 0 < (2 · 𝑁))
163161, 162jca 306 . . . . . . . . . . . 12 ((2 · 𝑁) ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
16420, 163syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
165164ad2antrr 492 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
166 lemul1 8923 . . . . . . . . . 10 (((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁))) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) · (2 · 𝑁))))
167153, 160, 165, 166syl3anc 1278 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) · (2 · 𝑁))))
168 nnz 9667 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
169168adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℤ)
170 ppiprm 16170 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = ((π𝑘) + 1))
171169, 170sylan 283 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = ((π𝑘) + 1))
172171oveq2d 6101 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = ((2 · 𝑁)↑((π𝑘) + 1)))
173148ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
174173, 158expp1d 11125 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑((π𝑘) + 1)) = (((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) · (2 · 𝑁)))
175172, 174eqtrd 2271 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = (((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) · (2 · 𝑁)))
176175breq2d 4142 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) · (2 · 𝑁))))
177167, 176bitr4d 191 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
178 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℕ)
179 nnuz 9967 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ = (ℤ‘1)
180178, 179eleqtrdi 2331 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
181134adantlr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐹𝑢) ∈ ℕ)
182135adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ)) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
183180, 181, 182seq3p1 10915 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
184183adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
185 eleq1 2301 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑛 ∈ ℙ ↔ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
186 id 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = (𝑘 + 1) → 𝑛 = (𝑘 + 1))
187 oveq1 6092 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = ((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
188186, 187oveq12d 6103 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) = ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
189185, 188ifbieq1d 3663 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑘 + 1) → if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) = if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
190 peano2nn 9318 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
191190adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
192191adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
193 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
19410ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
195193, 194pccld 13099 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
196192, 195nnexpcld 11146 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ∈ ℕ)
197128a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → 1 ∈ ℕ)
198 prmdc 12924 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → DECID (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
199191, 198syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → DECID (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
200196, 197, 199ifcldadc 3670 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) ∈ ℕ)
2011, 189, 191, 200fvmptd3 5799 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
202 iftrue 3645 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 + 1) ∈ ℙ → if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) = ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
203201, 202sylan9eq 2291 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
2046adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
205 bposlem1 16209 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ≤ (2 · 𝑁))
206204, 205sylan 283 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ≤ (2 · 𝑁))
207203, 206eqbrtrd 4152 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (2 · 𝑁))
20814simpld 112 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹:ℕ⟶ℕ)
209 ffvelcdm 5841 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
210208, 190, 209syl2an 289 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
211210nnred 9319 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
212211adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
21335ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
214 nnre 9313 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
215 nngt0 9331 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ → 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
216214, 215jca 306 . . . . . . . . . . . . . 14 ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘)))
217151, 216syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘)))
218217adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘)))
219 lemul2 9189 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (2 · 𝑁) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁))))
220212, 213, 218, 219syl3anc 1278 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (2 · 𝑁) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁))))
221207, 220mpbid 147 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)))
222184, 221eqbrtrd 4152 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)))
223 ffvelcdm 5841 . . . . . . . . . . . . 13 ((seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
22415, 190, 223syl2an 289 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
225224nnred 9319 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
22620adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
227151, 226nnmulcld 9355 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
228227nnred 9319 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∈ ℝ)
229 nnq 10042 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℚ)
230191, 229syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℚ)
231 ppiqcl 16163 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 + 1) ∈ ℚ → (π‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
232230, 231syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (π‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
233226, 232nnexpcld 11146 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ∈ ℕ)
234233nnred 9319 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ∈ ℝ)
235 letr 8408 . . . . . . . . . . 11 (((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ∈ ℝ) → (((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∧ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
236225, 228, 234, 235syl3anc 1278 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∧ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
237236adantr 276 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∧ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
238222, 237mpand 433 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
239177, 238sylbid 150 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
240183adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
241 iffalse 3648 . . . . . . . . . . . 12 (¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ → if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) = 1)
242201, 241sylan9eq 2291 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 1)
243242oveq2d 6101 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · 1))
244151adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ)
245244nncnd 9320 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℂ)
246245mulridd 8343 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · 1) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
247240, 243, 2463eqtrd 2275 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
248 ppinprm 16171 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = (π𝑘))
249169, 248sylan 283 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = (π𝑘))
250249oveq2d 6101 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)))
251247, 250breq12d 4143 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘))))
252251biimprd 158 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
253 exmiddc 848 . . . . . . . 8 (DECID (𝑘 + 1) ∈ ℙ → ((𝑘 + 1) ∈ ℙ ∨ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
254199, 253syl 14 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 + 1) ∈ ℙ ∨ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
255239, 252, 254mpjaodan 810 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
256255expcom 116 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (𝜑 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))))
257256a2d 26 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑘))) → (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))))
25899, 104, 109, 114, 150, 257nnind 9322 . . 3 (𝑀 ∈ ℕ → (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑀))))
25977, 258mpcom 36 . 2 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)))
26083nn0zd 9770 . . . 4 (𝜑 → (π𝑀) ∈ ℤ)
261 cxpexpnn 16051 . . . 4 (((2 · 𝑁) ∈ ℕ ∧ (π𝑀) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π𝑀)) = ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)))
26220, 260, 261syl2anc 415 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π𝑀)) = ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)))
26383nn0red 9625 . . . . 5 (𝜑 → (π𝑀) ∈ ℝ)
26477nnred 9319 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
265 nndivre 9342 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → (𝑀 / 3) ∈ ℝ)
266264, 16, 265sylancl 417 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 / 3) ∈ ℝ)
267 readdcl 8305 . . . . . 6 (((𝑀 / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) → ((𝑀 / 3) + 2) ∈ ℝ)
268266, 49, 267sylancl 417 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑀 / 3) + 2) ∈ ℝ)
26977nnnn0d 9624 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
270269nn0ge0d 9627 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑀)
271 ppiqub 16194 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℚ ∧ 0 ≤ 𝑀) → (π𝑀) ≤ ((𝑀 / 3) + 2))
27281, 270, 271syl2anc 415 . . . . 5 (𝜑 → (π𝑀) ≤ ((𝑀 / 3) + 2))
27349a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
274 flaplelt 10723 . . . . . . . . . 10 (((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℚ ∨ ((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ (√‘(2 · 𝑁)) # 𝑞)) → ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ∧ (√‘(2 · 𝑁)) < ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) + 1)))
27523, 274syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ∧ (√‘(2 · 𝑁)) < ((⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) + 1)))
276275simpld 112 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⌊‘(√‘(2 · 𝑁))) ≤ (√‘(2 · 𝑁)))
27717, 276eqbrtrid 4165 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ≤ (√‘(2 · 𝑁)))
278 3re 9380 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
279 3pos 9400 . . . . . . . . . 10 0 < 3
280278, 279pm3.2i 272 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)
281280a1i 9 . . . . . . . 8 (𝜑 → (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3))
282 lediv1 9201 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ (√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)) → (𝑀 ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ↔ (𝑀 / 3) ≤ ((√‘(2 · 𝑁)) / 3)))
283264, 86, 281, 282syl3anc 1278 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 ≤ (√‘(2 · 𝑁)) ↔ (𝑀 / 3) ≤ ((√‘(2 · 𝑁)) / 3)))
284277, 283mpbid 147 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 / 3) ≤ ((√‘(2 · 𝑁)) / 3))
285266, 88, 273, 284leadd1dd 8888 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑀 / 3) + 2) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))
286263, 268, 90, 272, 285letrd 8451 . . . 4 (𝜑 → (π𝑀) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))
287 2t1e2 9460 . . . . . . . 8 (2 · 1) = 2
2886nnge1d 9349 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
289 1re 8325 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
290 lemul2 9189 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (1 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 1) ≤ (2 · 𝑁)))
291289, 51, 290mp3an13 1369 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℝ → (1 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 1) ≤ (2 · 𝑁)))
29247, 291syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 1) ≤ (2 · 𝑁)))
293288, 292mpbid 147 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 · 1) ≤ (2 · 𝑁))
294287, 293eqbrtrrid 4166 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ≤ (2 · 𝑁))
29531eluz1i 9938 . . . . . . 7 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘2) ↔ ((2 · 𝑁) ∈ ℤ ∧ 2 ≤ (2 · 𝑁)))
29634, 294, 295sylanbrc 421 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘2))
297 eluz2gt1 10011 . . . . . 6 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘2) → 1 < (2 · 𝑁))
298296, 297syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 1 < (2 · 𝑁))
29935, 298, 263, 90cxpled 16084 . . . 4 (𝜑 → ((π𝑀) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2) ↔ ((2 · 𝑁)↑𝑐(π𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))))
300286, 299mpbid 147 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
301262, 300eqbrtrrd 4154 . 2 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
30279, 85, 92, 259, 301letrd 8451 1 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  wb 105  wo 720  DECID wdc 846   = wceq 1402  wcel 2209  wral 2528  wrex 2529  ifcif 3638   class class class wbr 4130  cmpt 4192  wf 5373  cfv 5377  (class class class)co 6085  cc 8177  cr 8178  0cc0 8179  1c1 8180   + caddc 8182   · cmul 8184   < clt 8360  cle 8361   # cap 8911   / cdiv 9004  cn 9306  2c2 9357  3c3 9358  5c5 9360  9c9 9364  0cn0 9567  cz 9648  cdc 9781  cuz 9930  cq 10028  ...cfz 10421  cfl 10713  seqcseq 10897  cexp 10988  Ccbc 11199  csqrt 11776  cprime 12901   pCnt cpc 13083  𝑐ccxp 16008  πcppi 16152
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 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297  ax-arch 8298  ax-caucvg 8299  ax-pre-suploc 8300  ax-addf 8301  ax-mulf 8302
This proof 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 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-disj 4107  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-of 6302  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-2o 6688  df-oadd 6691  df-er 6807  df-map 6924  df-pm 6925  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-sup 7324  df-inf 7325  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8500  df-neg 8501  df-reap 8905  df-ap 8912  df-div 9005  df-inn 9307  df-2 9365  df-3 9366  df-4 9367  df-5 9368  df-6 9369  df-7 9370  df-8 9371  df-9 9372  df-n0 9568  df-z 9649  df-dec 9782  df-uz 9931  df-q 10029  df-rp 10065  df-xneg 10184  df-xadd 10185  df-ioo 10304  df-ico 10306  df-icc 10307  df-fz 10422  df-fzo 10560  df-fl 10715  df-mod 10773  df-seqfrec 10898  df-exp 10989  df-fac 11178  df-bc 11200  df-ihash 11229  df-shft 11594  df-cj 11621  df-re 11622  df-im 11623  df-rsqrt 11778  df-abs 11779  df-clim 12061  df-sumdc 12136  df-ef 12431  df-e 12432  df-dvds 12571  df-gcd 12747  df-prm 12902  df-numer 12979  df-denom 12980  df-pc 13084  df-rest 13644  df-topgen 13663  df-psmet 14929  df-xmet 14930  df-met 14931  df-bl 14932  df-mopn 14933  df-top 15148  df-topon 15161  df-bases 15193  df-ntr 15246  df-cn 15338  df-cnp 15339  df-tx 15403  df-cncf 15721  df-limced 15806  df-dvap 15807  df-relog 16009  df-rpcxp 16010  df-logb 16099  df-ppi 16154
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