ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  bposlem5 GIF version

Theorem bposlem5 16276
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 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘5))
bpos.2 (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (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 9474 . . . . . . . . . . 11 5 ∈ ℕ
4 bpos.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘5))
5 eluznn 10010 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘5)) → 𝑁 ∈ ℕ)
63, 4, 5sylancr 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
76nnnn0d 9625 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
8 fzctr 10551 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)))
9 bccl2 11222 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
107, 8, 93syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
11 pccl 13101 . . . . . . . 8 ((𝑛 ∈ ℙ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
122, 10, 11syl2anr 290 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
1312ralrimiva 2623 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
141, 13pcmptcl 13144 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
1514simprd 114 . . . 4 (𝜑 → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
16 3nn 9472 . . . . 5 3 ∈ ℕ
17 bpos.5 . . . . . 6 𝑀 = (⌊‘(√‘(2 · 𝑁)))
18 2nn 9471 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℕ
19 nnmulcl 9328 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
2018, 6, 19sylancr 418 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
2120nnnn0d 9625 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ0)
22 sqrtrirr 13008 . . . . . . . . 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 10722 . . . . . . . 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 11830 . . . . . . . . 9 (√‘9) = 3
27 9re 9394 . . . . . . . . . . . 12 9 ∈ ℝ
2827a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 9 ∈ ℝ)
29 10re 9804 . . . . . . . . . . . 12 10 ∈ ℝ
3029a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 10 ∈ ℝ)
31 2z 9677 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℤ
326nnzd 9772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
33 zmulcl 9703 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
3431, 32, 33sylancr 418 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
3534zred 9773 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
36 lep1 9178 . . . . . . . . . . . . . 14 (9 ∈ ℝ → 9 ≤ (9 + 1))
3727, 36ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 9 ≤ (9 + 1)
38 9p1e10 9784 . . . . . . . . . . . . 13 (9 + 1) = 10
3937, 38breqtri 4155 . . . . . . . . . . . 12 9 ≤ 10
4039a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 9 ≤ 10)
41 5cn 9387 . . . . . . . . . . . . 13 5 ∈ ℂ
42 2cn 9378 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℂ
43 5t2e10 9886 . . . . . . . . . . . . 13 (5 · 2) = 10
4441, 42, 43mulcomli 8334 . . . . . . . . . . . 12 (2 · 5) = 10
45 eluzle 9944 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → 5 ≤ 𝑁)
464, 45syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ≤ 𝑁)
476nnred 9320 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
48 5re 9386 . . . . . . . . . . . . . . 15 5 ∈ ℝ
49 2re 9377 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ
50 2pos 9398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 2
5149, 50pm3.2i 272 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
52 lemul2 9190 . . . . . . . . . . . . . . 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 (𝜑 → 10 ≤ (2 · 𝑁))
5728, 30, 35, 40, 56letrd 8452 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 9 ≤ (2 · 𝑁))
58 0re 8327 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℝ
59 9pos 9411 . . . . . . . . . . . . 13 0 < 9
6058, 27, 59ltleii 8430 . . . . . . . . . . . 12 0 ≤ 9
6127, 60pm3.2i 272 . . . . . . . . . . 11 (9 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 9)
6220nnrpd 10106 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ+)
6362rpge0d 10112 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ (2 · 𝑁))
6435, 63jca 306 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2 · 𝑁)))
65 sqrtle 11818 . . . . . . . . . . 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 9678 . . . . . . . . 9 3 ∈ ℤ
70 flapge 10731 . . . . . . . . 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 9939 . . . . . . 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 (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3))
76 eluznn 10010 . . . . 5 ((3 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑀 ∈ ℕ)
7716, 75, 76sylancr 418 . . . 4 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
7815, 77ffvelcdmd 5844 . . 3 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ∈ ℕ)
7978nnred 9320 . 2 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ∈ ℝ)
80 nnq 10043 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℚ)
8177, 80syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℚ)
82 ppiqcl 16212 . . . . 5 (𝑀 ∈ ℚ → (π‘𝑀) ∈ ℕ0)
8381, 82syl 14 . . . 4 (𝜑 → (π‘𝑀) ∈ ℕ0)
8420, 83nnexpcld 11148 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)) ∈ ℕ)
8584nnred 9320 . 2 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)) ∈ ℝ)
8635, 63resqrtcld 11946 . . . . . 6 (𝜑 → (√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ)
87 nndivre 9343 . . . . . 6 (((√‘(2 · 𝑁)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · 𝑁)) / 3) ∈ ℝ)
8886, 16, 87sylancl 417 . . . . 5 (𝜑 → ((√‘(2 · 𝑁)) / 3) ∈ ℝ)
89 readdcl 8306 . . . . 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 16130 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)) ∈ ℝ+)
9291rpred 10108 . 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 → (π‘𝑥) = (π‘1))
95 ppi1 16231 . . . . . . . 8 (π‘1) = 0
9694, 95eqtrdi 2287 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (π‘𝑥) = 0)
9796oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑0))
9893, 97breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 1 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ ((2 · 𝑁)↑0)))
9998imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 1 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥))) ↔ (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 → (π‘𝑥) = (π‘𝑘))
102101oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)))
103100, 102breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘))))
104103imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)))))
105 fveq2 5695 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) = (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)))
106 fveq2 5695 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (π‘𝑥) = (π‘(𝑘 + 1)))
107106oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))
108105, 107breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
109108imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥))) ↔ (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 → (π‘𝑥) = (π‘𝑀))
112111oveq2d 6101 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)))
113110, 112breq12d 4143 . . . . 5 (𝑥 = 𝑀 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥)) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀))))
114113imbi2d 230 . . . 4 (𝑥 = 𝑀 → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑥) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑥))) ↔ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)))))
115 1zzd 9676 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
116 eleq1 2301 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑢 → (𝑛 ∈ ℙ ↔ 𝑢 ∈ ℙ))
117 id 19 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑢 → 𝑛 = 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 9969 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ ℕ ↔ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1))
122121bilanri 389 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → 𝑢 ∈ ℕ)
123122adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → 𝑢 ∈ ℕ)
124 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → 𝑢 ∈ ℙ)
12510ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
126124, 125pccld 13102 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → (𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
127123, 126nnexpcld 11148 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ 𝑢 ∈ ℙ) → (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ∈ ℕ)
128 1nn 9318 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
129128a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) ∧ ¬ 𝑢 ∈ ℙ) → 1 ∈ ℕ)
130 prmdc 12927 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ ℕ → DECID 𝑢 ∈ ℙ)
131122, 130syl 14 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → DECID 𝑢 ∈ ℙ)
132127, 129, 131ifcldadc 3670 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → if(𝑢 ∈ ℙ, (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) ∈ ℕ)
1331, 120, 122, 132fvmptd3 5799 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → (𝐹‘𝑢) = if(𝑢 ∈ ℙ, (𝑢↑(𝑢 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
134133, 132eqeltrd 2315 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → (𝐹‘𝑢) ∈ ℕ)
135 nnmulcl 9328 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
136135adantl 277 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ)) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
137115, 134, 136seq3-1 10914 . . . . . . 7 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) = (𝐹‘1))
138 1nprm 12911 . . . . . . . . . . 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 8322 . . . . . . . . 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 8903 . . . . . 6 1 ≤ 1
147145, 146eqbrtrdi 4169 . . . . 5 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ 1)
14834zcnd 9774 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
149148exp0d 11120 . . . . 5 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑0) = 1)
150147, 149breqtrrd 4158 . . . 4 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘1) ≤ ((2 · 𝑁)↑0))
15115ffvelcdmda 5843 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ)
152151nnred 9320 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
153152adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
15420ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
155 nnq 10043 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℚ)
156155ad2antlr 493 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → 𝑘 ∈ ℚ)
157 ppiqcl 16212 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℚ → (π‘𝑘) ∈ ℕ0)
158156, 157syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘𝑘) ∈ ℕ0)
159154, 158nnexpcld 11148 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ∈ ℕ)
160159nnred 9320 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ∈ ℝ)
161 nnre 9314 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 𝑁) ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
162 nngt0 9332 . . . . . . . . . . . . 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁)))
166 lemul1 8924 . . . . . . . . . 10 (((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · 𝑁))) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) · (2 · 𝑁))))
167153, 160, 165, 166syl3anc 1278 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) · (2 · 𝑁))))
168 nnz 9668 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
169168adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℤ)
170 ppiprm 16220 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = ((π‘𝑘) + 1))
171169, 170sylan 283 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = ((π‘𝑘) + 1))
172171oveq2d 6101 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = ((2 · 𝑁)↑((π‘𝑘) + 1)))
173148ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
174173, 158expp1d 11127 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑((π‘𝑘) + 1)) = (((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) · (2 · 𝑁)))
175172, 174eqtrd 2271 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = (((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) · (2 · 𝑁)))
176175breq2d 4142 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ (((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) · (2 · 𝑁))))
177167, 176bitr4d 191 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
178 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℕ)
179 nnuz 9968 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ = (ℤ≥‘1)
180178, 179eleqtrdi 2331 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘1))
181134adantlr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (ℤ≥‘1)) → (𝐹‘𝑢) ∈ ℕ)
182135adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑢 ∈ ℕ ∧ 𝑣 ∈ ℕ)) → (𝑢 · 𝑣) ∈ ℕ)
183180, 181, 182seq3p1 10917 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
184183adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 9319 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
191190adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
192191adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
193 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
19410ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
195193, 194pccld 13102 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ0)
196192, 195nnexpcld 11148 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ∈ ℕ)
197128a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → 1 ∈ ℕ)
198 prmdc 12927 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → DECID (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
199191, 198syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → DECID (𝑘 + 1) ∈ ℙ)
200196, 197, 199ifcldadc 3670 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → if((𝑘 + 1) ∈ ℙ, ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1) ∈ ℕ)
2011, 189, 191, 200fvmptd3 5799 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
2046adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
205 bposlem1 16272 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ≤ (2 · 𝑁))
206204, 205sylan 283 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑘 + 1)↑((𝑘 + 1) pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))) ≤ (2 · 𝑁))
207203, 206eqbrtrd 4152 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (2 · 𝑁))
20814simpld 112 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐹:ℕ⟶ℕ)
209 ffvelcdm 5841 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
210208, 190, 209syl2an 289 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
211210nnred 9320 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
212211adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
21335ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
214 nnre 9314 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
215 nngt0 9332 . . . . . . . . . . . . . . 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 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘)))
218217adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (seq1( · , 𝐹)‘𝑘)))
219 lemul2 9190 . . . . . . . . . . . 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (2 · 𝑁) ↔ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁))))
221207, 220mpbid 147 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ≤ ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)))
222184, 221eqbrtrd 4152 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ)
225224nnred 9320 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
22620adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
227151, 226nnmulcld 9356 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
228227nnred 9320 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (2 · 𝑁)) ∈ ℝ)
229 nnq 10043 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℚ)
230191, 229syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 + 1) ∈ ℚ)
231 ppiqcl 16212 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 + 1) ∈ ℚ → (π‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
232230, 231syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (π‘(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
233226, 232nnexpcld 11148 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ∈ ℕ)
234233nnred 9320 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ∈ ℝ)
235 letr 8409 . . . . . . . . . . 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 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
240183adantr 276 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 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 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 1)
243242oveq2d 6101 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · (𝐹‘(𝑘 + 1))) = ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · 1))
244151adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℕ)
245244nncnd 9321 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ∈ ℂ)
246245mulridd 8344 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) · 1) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
247240, 243, 2463eqtrd 2275 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) = (seq1( · , 𝐹)‘𝑘))
248 ppinprm 16221 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = (π‘𝑘))
249169, 248sylan 283 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → (π‘(𝑘 + 1)) = (π‘𝑘))
250249oveq2d 6101 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) = ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)))
251247, 250breq12d 4143 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))) ↔ (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘))))
252251biimprd 158 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) → (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 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 + 1) ∈ ℙ ∨ ¬ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
255239, 252, 254mpjaodan 810 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1)))))
256255expcom 116 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (𝜑 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘)) → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))))
257256a2d 26 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑘) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑘))) → (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘(𝑘 + 1)) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘(𝑘 + 1))))))
25899, 104, 109, 114, 150, 257nnind 9323 . . 3 (𝑀 ∈ ℕ → (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀))))
25977, 258mpcom 36 . 2 (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝑀) ≤ ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)))
26083nn0zd 9771 . . . 4 (𝜑 → (π‘𝑀) ∈ ℤ)
261 cxpexpnn 16093 . . . 4 (((2 · 𝑁) ∈ ℕ ∧ (π‘𝑀) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π‘𝑀)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)))
26220, 260, 261syl2anc 415 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π‘𝑀)) = ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)))
26383nn0red 9626 . . . . 5 (𝜑 → (π‘𝑀) ∈ ℝ)
26477nnred 9320 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
265 nndivre 9343 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → (𝑀 / 3) ∈ ℝ)
266264, 16, 265sylancl 417 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 / 3) ∈ ℝ)
267 readdcl 8306 . . . . . 6 (((𝑀 / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) → ((𝑀 / 3) + 2) ∈ ℝ)
268266, 49, 267sylancl 417 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑀 / 3) + 2) ∈ ℝ)
26977nnnn0d 9625 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
270269nn0ge0d 9628 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑀)
271 ppiqub 16254 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℚ ∧ 0 ≤ 𝑀) → (π‘𝑀) ≤ ((𝑀 / 3) + 2))
27281, 270, 271syl2anc 415 . . . . 5 (𝜑 → (π‘𝑀) ≤ ((𝑀 / 3) + 2))
27349a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
274 flaplelt 10724 . . . . . . . . . 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 (𝜑 → 𝑀 ≤ (√‘(2 · 𝑁)))
278 3re 9381 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
279 3pos 9401 . . . . . . . . . 10 0 < 3
280278, 279pm3.2i 272 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)
281280a1i 9 . . . . . . . 8 (𝜑 → (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3))
282 lediv1 9202 . . . . . . . 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 8889 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑀 / 3) + 2) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))
286263, 268, 90, 272, 285letrd 8452 . . . 4 (𝜑 → (π‘𝑀) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))
287 2t1e2 9461 . . . . . . . 8 (2 · 1) = 2
2886nnge1d 9350 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
289 1re 8326 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
290 lemul2 9190 . . . . . . . . . . 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 9939 . . . . . . 7 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ≥‘2) ↔ ((2 · 𝑁) ∈ ℤ ∧ 2 ≤ (2 · 𝑁)))
29634, 294, 295sylanbrc 421 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ (ℤ≥‘2))
297 eluz2gt1 10012 . . . . . 6 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ≥‘2) → 1 < (2 · 𝑁))
298296, 297syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 1 < (2 · 𝑁))
29935, 298, 263, 90cxpled 16126 . . . 4 (𝜑 → ((π‘𝑀) ≤ (((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2) ↔ ((2 · 𝑁)↑𝑐(π‘𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2))))
300286, 299mpbid 147 . . 3 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑𝑐(π‘𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
301262, 300eqbrtrrd 4154 . 2 (𝜑 → ((2 · 𝑁)↑(π‘𝑀)) ≤ ((2 · 𝑁)↑𝑐(((√‘(2 · 𝑁)) / 3) + 2)))
30279, 85, 92, 259, 301letrd 8452 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  ℂcc 8178  ℝcr 8179  0cc0 8180  1c1 8181   + caddc 8183   · cmul 8185   < clt 8361   ≤ cle 8362   # cap 8912   / cdiv 9005  ℕcn 9307  2c2 9358  3c3 9359  5c5 9361  9c9 9365  ℕ0cn0 9568  ℤcz 9649  cdc 9782  ℤ≥cuz 9931  ℚcq 10029  ...cfz 10422  ⌊cfl 10714  seqcseq 10899  ↑cexp 10990  Ccbc 11201  √csqrt 11778  ℙcprime 12904   pCnt cpc 13086  ↑𝑐ccxp 16050  πcppi 16195
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 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300  ax-pre-suploc 8301  ax-addf 8302  ax-mulf 8303
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 7325  df-inf 7326  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-5 9369  df-6 9370  df-7 9371  df-8 9372  df-9 9373  df-n0 9569  df-z 9650  df-dec 9783  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-xneg 10185  df-xadd 10186  df-ioo 10305  df-ico 10307  df-icc 10308  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-fl 10716  df-mod 10775  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-fac 11180  df-bc 11202  df-ihash 11231  df-shft 11596  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781  df-clim 12064  df-sumdc 12139  df-ef 12434  df-e 12435  df-dvds 12574  df-gcd 12750  df-prm 12905  df-numer 12982  df-denom 12983  df-pc 13087  df-rest 13648  df-topgen 13667  df-psmet 14964  df-xmet 14965  df-met 14966  df-bl 14967  df-mopn 14968  df-top 15190  df-topon 15203  df-bases 15235  df-ntr 15288  df-cn 15380  df-cnp 15381  df-tx 15445  df-cncf 15763  df-limced 15848  df-dvap 15849  df-relog 16051  df-rpcxp 16052  df-logb 16141  df-ppi 16198
This theorem is used by:  bposlem6  16277
  Copyright terms: Public domain W3C validator