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Theorem chtqub 16215
Description: An upper bound on the Chebyshev function. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.) (Revised 22-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
chtqub ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))

Proof of Theorem chtqub
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2re 9376 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
2 1lt2 9478 . . . . . . . . . . 11 1 < 2
3 rplogcl 16031 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 1 < 2) → (log‘2) ∈ ℝ+)
41, 2, 3mp2an 430 . . . . . . . . . 10 (log‘2) ∈ ℝ+
5 elrp 10066 . . . . . . . . . 10 ((log‘2) ∈ ℝ+ ↔ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
64, 5mpbi 145 . . . . . . . . 9 ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))
76simpli 111 . . . . . . . 8 (log‘2) ∈ ℝ
87recni 8338 . . . . . . 7 (log‘2) ∈ ℂ
98mulridi 8328 . . . . . 6 ((log‘2) · 1) = (log‘2)
10 cht2 16195 . . . . . 6 (θ‘2) = (log‘2)
119, 10eqtr4i 2262 . . . . 5 ((log‘2) · 1) = (θ‘2)
12 fveq2 5695 . . . . 5 ((⌊‘𝑁) = 2 → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘2))
1311, 12eqtr4id 2290 . . . 4 ((⌊‘𝑁) = 2 → ((log‘2) · 1) = (θ‘(⌊‘𝑁)))
14 chtqfl 16177 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℚ → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
1514adantr 276 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
1613, 15sylan9eqr 2293 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) · 1) = (θ‘𝑁))
17 qre 10034 . . . 4 (𝑁 ∈ ℚ → 𝑁 ∈ ℝ)
18 2t2e4 9461 . . . . . . . 8 (2 · 2) = 4
19 df-4 9367 . . . . . . . 8 4 = (3 + 1)
2018, 19eqtri 2259 . . . . . . 7 (2 · 2) = (3 + 1)
21 simplr 533 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 2 < 𝑁)
22 simpl 109 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
23 2pos 9397 . . . . . . . . . . 11 0 < 2
241, 23pm3.2i 272 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
2524a1i 9 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
26 ltmul2 9188 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (2 < 𝑁 ↔ (2 · 2) < (2 · 𝑁)))
271, 22, 25, 26mp3an2ani 1385 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 < 𝑁 ↔ (2 · 2) < (2 · 𝑁)))
2821, 27mpbid 147 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 · 2) < (2 · 𝑁))
2920, 28eqbrtrrid 4166 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (3 + 1) < (2 · 𝑁))
30 3re 9380 . . . . . . . 8 3 ∈ ℝ
3130a1i 9 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 3 ∈ ℝ)
32 1red 8341 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 1 ∈ ℝ)
33 remulcl 8307 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
341, 22, 33sylancr 418 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3534adantr 276 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3631, 32, 35ltaddsub2d 8875 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((3 + 1) < (2 · 𝑁) ↔ 1 < ((2 · 𝑁) − 3)))
3729, 36mpbid 147 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 1 < ((2 · 𝑁) − 3))
38 resubcl 8591 . . . . . . . 8 (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
3934, 30, 38sylancl 417 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
4039adantr 276 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
416a1i 9 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
42 ltmul2 9188 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (1 < ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
4332, 40, 41, 42syl3anc 1278 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (1 < ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
4437, 43mpbid 147 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
4517, 44sylanl1 406 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
4616, 45eqbrtrrd 4154 . 2 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
47 chtqcl 16163 . . . 4 (𝑁 ∈ ℚ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
4847ad2antrr 492 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
49 flqcl 10718 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℚ → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
5049zred 9772 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℚ → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
5150ad2antrr 492 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
52 remulcl 8307 . . . . . 6 ((2 ∈ ℝ ∧ (⌊‘𝑁) ∈ ℝ) → (2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ)
531, 51, 52sylancr 418 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ)
54 resubcl 8591 . . . . 5 (((2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ)
5553, 30, 54sylancl 417 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ)
56 remulcl 8307 . . . 4 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ∈ ℝ)
577, 55, 56sylancr 418 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ∈ ℝ)
5839adantr 276 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
59 remulcl 8307 . . . . 5 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)) ∈ ℝ)
607, 58, 59sylancr 418 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)) ∈ ℝ)
6117, 60sylanl1 406 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)) ∈ ℝ)
6214ad2antrr 492 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
63 simpr 110 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1)))
64 df-3 9366 . . . . . . . 8 3 = (2 + 1)
6564fveq2i 5698 . . . . . . 7 (ℤ‘3) = (ℤ‘(2 + 1))
6663, 65eleqtrrdi 2332 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3))
67 fveq2 5695 . . . . . . . 8 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → (θ‘𝑘) = (θ‘(⌊‘𝑁)))
68 oveq2 6093 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → (2 · 𝑘) = (2 · (⌊‘𝑁)))
6968oveq1d 6100 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3))
7069oveq2d 6101 . . . . . . . 8 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
7167, 70breq12d 4143 . . . . . . 7 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3))))
72 oveq2 6093 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 3 → (3...𝑥) = (3...3))
7372raleqdv 2755 . . . . . . . 8 (𝑥 = 3 → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...3)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
74 oveq2 6093 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑛 → (3...𝑥) = (3...𝑛))
7574raleqdv 2755 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑛 → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
76 oveq2 6093 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (3...𝑥) = (3...(𝑛 + 1)))
7776raleqdv 2755 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
78 oveq2 6093 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (⌊‘𝑁) → (3...𝑥) = (3...(⌊‘𝑁)))
7978raleqdv 2755 . . . . . . . 8 (𝑥 = (⌊‘𝑁) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...(⌊‘𝑁))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
80 6lt8 9500 . . . . . . . . . . . 12 6 < 8
81 6re 9387 . . . . . . . . . . . . . 14 6 ∈ ℝ
82 6pos 9407 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 6
8381, 82elrpii 10067 . . . . . . . . . . . . 13 6 ∈ ℝ+
84 8re 9391 . . . . . . . . . . . . . 14 8 ∈ ℝ
85 8pos 9409 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 8
8684, 85elrpii 10067 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℝ+
87 logltb 16026 . . . . . . . . . . . . 13 ((6 ∈ ℝ+ ∧ 8 ∈ ℝ+) → (6 < 8 ↔ (log‘6) < (log‘8)))
8883, 86, 87mp2an 430 . . . . . . . . . . . 12 (6 < 8 ↔ (log‘6) < (log‘8))
8980, 88mpbi 145 . . . . . . . . . . 11 (log‘6) < (log‘8)
9089a1i 9 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (3...3) → (log‘6) < (log‘8))
91 elfz1eq 10449 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (3...3) → 𝑘 = 3)
9291fveq2d 5699 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) = (θ‘3))
93 cht3 16196 . . . . . . . . . . 11 (θ‘3) = (log‘6)
9492, 93eqtrdi 2287 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) = (log‘6))
9591oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (3...3) → (2 · 𝑘) = (2 · 3))
9695oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (3...3) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · 3) − 3))
97 3cn 9381 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
98972timesi 9436 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 · 3) = (3 + 3)
9997, 97, 98mvrraddi 8544 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 3) − 3) = 3
10096, 99eqtrdi 2287 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (3...3) → ((2 · 𝑘) − 3) = 3)
101100oveq2d 6101 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (3...3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · 3))
102 2rp 10069 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ+
103 relogcl 16013 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (2 ∈ ℝ+ → (log‘2) ∈ ℝ)
104102, 103ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (log‘2) ∈ ℝ
105104recni 8338 . . . . . . . . . . . . . 14 (log‘2) ∈ ℂ
106105, 97mulcomi 8332 . . . . . . . . . . . . 13 ((log‘2) · 3) = (3 · (log‘2))
107 3z 9677 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℤ
108 relogexp 16024 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 ∈ ℝ+ ∧ 3 ∈ ℤ) → (log‘(2↑3)) = (3 · (log‘2)))
109102, 107, 108mp2an 430 . . . . . . . . . . . . 13 (log‘(2↑3)) = (3 · (log‘2))
110106, 109eqtr4i 2262 . . . . . . . . . . . 12 ((log‘2) · 3) = (log‘(2↑3))
111 cu2 11088 . . . . . . . . . . . . 13 (2↑3) = 8
112111fveq2i 5698 . . . . . . . . . . . 12 (log‘(2↑3)) = (log‘8)
113110, 112eqtri 2259 . . . . . . . . . . 11 ((log‘2) · 3) = (log‘8)
114101, 113eqtrdi 2287 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (3...3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = (log‘8))
11590, 94, 1143brtr4d 4162 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
116115rgen 2603 . . . . . . . 8 𝑘 ∈ (3...3)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))
117 df-2 9365 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 = (1 + 1)
118 2div2e1 9439 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 / 2) = 1
119 eluzle 9943 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 3 ≤ 𝑛)
12064, 119eqbrtrrid 4166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 + 1) ≤ 𝑛)
121 2z 9676 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 ∈ ℤ
122 eluzelz 9940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 ∈ ℤ)
123 zltp1le 9703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (2 < 𝑛 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑛))
124121, 122, 123sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 < 𝑛 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑛))
125120, 124mpbird 167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 2 < 𝑛)
126 eluzelre 9941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 ∈ ℝ)
127 ltdiv1 9200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
1281, 24, 127mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℝ → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
129126, 128syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
130125, 129mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 / 2) < (𝑛 / 2))
131118, 130eqbrtrrid 4166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 1 < (𝑛 / 2))
132126rehalfcld 9556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 / 2) ∈ ℝ)
133 1re 8325 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 ∈ ℝ
134 ltadd1 8758 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
135133, 133, 134mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 / 2) ∈ ℝ → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
136132, 135syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
137131, 136mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1))
138117, 137eqbrtrid 4165 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 2 < ((𝑛 / 2) + 1))
139138adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 2 < ((𝑛 / 2) + 1))
140 peano2z 9684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 / 2) ∈ ℤ → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ)
141140adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ)
142 zltp1le 9703 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((2 ∈ ℤ ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ) → (2 < ((𝑛 / 2) + 1) ↔ (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1)))
143121, 141, 142sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 < ((𝑛 / 2) + 1) ↔ (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1)))
144139, 143mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1))
14564, 144eqbrtrid 4165 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1))
146 1red 8341 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 1 ∈ ℝ)
147 ltle 8413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℝ) → (1 < (𝑛 / 2) → 1 ≤ (𝑛 / 2)))
148133, 132, 147sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (1 < (𝑛 / 2) → 1 ≤ (𝑛 / 2)))
149131, 148mpd 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 1 ≤ (𝑛 / 2))
150146, 132, 132, 149leadd2dd 8889 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + (𝑛 / 2)))
151126recnd 8354 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 ∈ ℂ)
1521512halvesd 9555 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((𝑛 / 2) + (𝑛 / 2)) = 𝑛)
153150, 152breqtrd 4156 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)
154153adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)
155 elfz 10427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
156107, 155mp3an2 1366 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
157140, 122, 156syl2anr 290 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
158145, 154, 157mpbir2and 957 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛))
159 fveq2 5695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → (θ‘𝑘) = (θ‘((𝑛 / 2) + 1)))
160 oveq2 6093 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → (2 · 𝑘) = (2 · ((𝑛 / 2) + 1)))
161160oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))
162161oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)))
163159, 162breq12d 4143 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
164163rspcv 2925 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
165158, 164syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
166132recnd 8354 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 / 2) ∈ ℂ)
167166adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 / 2) ∈ ℂ)
168 2cn 9377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ ℂ
169 ax-1cn 8272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 ∈ ℂ
170 adddi 8311 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ ℂ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
171168, 169, 170mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 / 2) ∈ ℂ → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
172167, 171syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
173151adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℂ)
174 id 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℂ → 𝑛 ∈ ℂ)
175 2cnd 9379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℂ → 2 ∈ ℂ)
176 2ap0 9399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 # 0
177176a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℂ → 2 # 0)
178174, 175, 177divcanap2d 9124 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℂ → (2 · (𝑛 / 2)) = 𝑛)
179173, 178syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 / 2)) = 𝑛)
180168mulridi 8328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (2 · 1) = 2
181180a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 1) = 2)
182179, 181oveq12d 6103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)) = (𝑛 + 2))
183172, 182eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = (𝑛 + 2))
184183oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3) = ((𝑛 + 2) − 3))
185 subsub3 8559 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
18697, 168, 185mp3an23 1370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
187173, 186syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
188 2p1e3 9440 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 + 1) = 3
18997, 168, 169, 188subaddrii 8616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (3 − 2) = 1
190189oveq2i 6096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 − (3 − 2)) = (𝑛 − 1)
191187, 190eqtr3di 2286 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 3) = (𝑛 − 1))
192184, 191eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3) = (𝑛 − 1))
193192oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) = ((log‘2) · (𝑛 − 1)))
194193breq2d 4142 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) ↔ (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · (𝑛 − 1))))
195 zq 10035 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℚ)
196141, 195syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℚ)
197 chtqcl 16163 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℚ → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) ∈ ℝ)
198196, 197syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) ∈ ℝ)
199126adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℝ)
200 peano2rem 8594 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℝ → (𝑛 − 1) ∈ ℝ)
201199, 200syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − 1) ∈ ℝ)
202 remulcl 8307 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ (𝑛 − 1) ∈ ℝ) → ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ∈ ℝ)
203104, 201, 202sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ∈ ℝ)
204 remulcl 8307 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → ((log‘2) · 𝑛) ∈ ℝ)
205104, 199, 204sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · 𝑛) ∈ ℝ)
206198, 203, 205ltadd1d 8867 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛))))
207105a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (log‘2) ∈ ℂ)
208201recnd 8354 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
209207, 208, 173adddid 8350 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((𝑛 − 1) + 𝑛)) = (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
210 adddi 8311 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
211168, 169, 210mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℂ → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
212173, 211syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
213180oveq2i 6096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 · 𝑛) + (2 · 1)) = ((2 · 𝑛) + 2)
214212, 213eqtrdi 2287 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + 2))
215214oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
216 zmulcl 9702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
217121, 122, 216sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
218217zcnd 9773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
219218adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
220 subsub3 8559 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((2 · 𝑛) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
22197, 168, 220mp3an23 1370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 · 𝑛) ∈ ℂ → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
222219, 221syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
223189oveq2i 6096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = ((2 · 𝑛) − 1)
2241732timesd 9552 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) = (𝑛 + 𝑛))
225224oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − 1) = ((𝑛 + 𝑛) − 1))
226169a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 1 ∈ ℂ)
227173, 173, 226addsubd 8659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 𝑛) − 1) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
228225, 227eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − 1) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
229223, 228eqtrid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
230215, 222, 2293eqtr2rd 2278 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 − 1) + 𝑛) = ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
231230oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((𝑛 − 1) + 𝑛)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
232209, 231eqtr3d 2273 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
233232breq2d 4142 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
234194, 206, 2333bitrd 214 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
235 3nn 9471 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3 ∈ ℕ
236 elfzuz 10434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ‘3))
237158, 236syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ‘3))
238 eluznn 10009 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((3 ∈ ℕ ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ‘3)) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ)
239235, 237, 238sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ)
240 chtublem 16214 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))))
241239, 240syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))))
242183oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1) = ((𝑛 + 2) − 1))
243 addsubass 8537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
244168, 169, 243mp3an23 1370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℂ → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
245173, 244syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
246 2m1e1 9424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (2 − 1) = 1
247246oveq2i 6096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 + (2 − 1)) = (𝑛 + 1)
248245, 247eqtrdi 2287 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + 1))
249242, 248eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1) = (𝑛 + 1))
250249fveq2d 5699 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) = (θ‘(𝑛 + 1)))
251 pncan 8533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑛 / 2) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝑛 / 2) + 1) − 1) = (𝑛 / 2))
252167, 169, 251sylancl 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) − 1) = (𝑛 / 2))
253252oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1)) = ((log‘4) · (𝑛 / 2)))
254 relogexp 16024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ ℤ) → (log‘(2↑2)) = (2 · (log‘2)))
255102, 121, 254mp2an 430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (log‘(2↑2)) = (2 · (log‘2))
256 sq2 11085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (2↑2) = 4
257256fveq2i 5698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (log‘(2↑2)) = (log‘4)
258168, 105mulcomi 8332 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 · (log‘2)) = ((log‘2) · 2)
259255, 257, 2583eqtr3i 2267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (log‘4) = ((log‘2) · 2)
260259oveq1i 6095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((log‘4) · (𝑛 / 2)) = (((log‘2) · 2) · (𝑛 / 2))
261 2cnd 9379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 2 ∈ ℂ)
262207, 261, 167mulassd 8349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((log‘2) · 2) · (𝑛 / 2)) = ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))))
263260, 262eqtrid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (𝑛 / 2)) = ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))))
264179oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))) = ((log‘2) · 𝑛))
265253, 263, 2643eqtrd 2275 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1)) = ((log‘2) · 𝑛))
266265oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))) = ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
267241, 250, 2663brtr3d 4161 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
268 peano2uz 9992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ (ℤ‘3))
269 eluzelz 9940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 + 1) ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
270268, 269syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
271 zq 10035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 + 1) ∈ ℤ → (𝑛 + 1) ∈ ℚ)
272270, 271syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℚ)
273272adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 + 1) ∈ ℚ)
274 chtqcl 16163 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 + 1) ∈ ℚ → (θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
275273, 274syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
276198, 205readdcld 8355 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∈ ℝ)
277 zmulcl 9702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℤ)
278121, 270, 277sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℤ)
279278zred 9772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
280 resubcl 8591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
281279, 30, 280sylancl 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
282281adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
283 remulcl 8307 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
284104, 282, 283sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
285 lelttr 8414 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ) → (((θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
286275, 276, 284, 285syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
287267, 286mpand 433 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
288234, 287sylbid 150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
289165, 288syld 45 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
290 eluzfz2 10446 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 ∈ (3...𝑛))
291 fveq2 5695 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑛 → (θ‘𝑘) = (θ‘𝑛))
292 oveq2 6093 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑛 → (2 · 𝑘) = (2 · 𝑛))
293292oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑛 → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · 𝑛) − 3))
294293oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑛 → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)))
295291, 294breq12d 4143 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑛 → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
296295rspcv 2925 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (3...𝑛) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
297290, 296syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
298297adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
299217zred 9772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
30030a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 3 ∈ ℝ)
301126ltp1d 9262 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 < (𝑛 + 1))
302270zred 9772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
30324a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
304 ltmul2 9188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1))))
305126, 302, 303, 304syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1))))
306301, 305mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1)))
307299, 279, 300, 306ltsub1dd 8886 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
308 resubcl 8591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((2 · 𝑛) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ)
309299, 30, 308sylancl 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ)
3106a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
311 ltmul2 9188 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ ∧ ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
312309, 281, 310, 311syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
313307, 312mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
314 zq 10035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℚ)
315122, 314syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 𝑛 ∈ ℚ)
316 chtqcl 16163 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℚ → (θ‘𝑛) ∈ ℝ)
317315, 316syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (θ‘𝑛) ∈ ℝ)
318 remulcl 8307 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ)
319104, 309, 318sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ)
320104, 281, 283sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
321 lttr 8399 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((θ‘𝑛) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ) → (((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
322317, 319, 320, 321syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
323313, 322mpan2d 432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
324323adantr 276 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
325 evend2 12672 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 + 1) ∈ ℤ → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
326270, 325syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
327 2lt3 9479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2 < 3
328 zltnle 9694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((2 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ) → (2 < 3 ↔ ¬ 3 ≤ 2))
329121, 107, 328mp2an 430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (2 < 3 ↔ ¬ 3 ≤ 2)
330327, 329mpbi 145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ¬ 3 ≤ 2
331 breq2 4134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (2 = (𝑛 + 1) → (3 ≤ 2 ↔ 3 ≤ (𝑛 + 1)))
332330, 331mtbii 685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 = (𝑛 + 1) → ¬ 3 ≤ (𝑛 + 1))
333 eluzle 9943 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑛 + 1) ∈ (ℤ‘3) → 3 ≤ (𝑛 + 1))
334268, 333syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → 3 ≤ (𝑛 + 1))
335332, 334nsyl3 635 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ¬ 2 = (𝑛 + 1))
336335adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → ¬ 2 = (𝑛 + 1))
337 uzid 9945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ‘2))
338121, 337ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ (ℤ‘2)
339 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (𝑛 + 1) ∈ ℙ)
340 dvdsprm 12932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ 2 = (𝑛 + 1)))
341338, 339, 340sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ 2 = (𝑛 + 1)))
342336, 341mtbird 684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → ¬ 2 ∥ (𝑛 + 1))
343342ex 115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((𝑛 + 1) ∈ ℙ → ¬ 2 ∥ (𝑛 + 1)))
344343con2d 633 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (2 ∥ (𝑛 + 1) → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ))
345326, 344sylbird 170 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ))
346345imp 124 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ)
347 chtnprm 16181 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (θ‘(𝑛 + 1)) = (θ‘𝑛))
348122, 346, 347syl2an2r 603 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) = (θ‘𝑛))
349348breq1d 4140 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ↔ (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
350324, 349sylibrd 169 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
351298, 350syld 45 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
352 zeo 9755 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℤ → ((𝑛 / 2) ∈ ℤ ∨ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
353122, 352syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((𝑛 / 2) ∈ ℤ ∨ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
354289, 351, 353mpjaodan 810 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
355122peano2zd 9775 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
356 fveq2 5695 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (θ‘𝑘) = (θ‘(𝑛 + 1)))
357 oveq2 6093 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (2 · 𝑘) = (2 · (𝑛 + 1)))
358357oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
359358oveq2d 6101 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
360356, 359breq12d 4143 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
361360ralsng 3749 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 + 1) ∈ ℤ → (∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
362355, 361syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
363354, 362sylibrd 169 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
364363ancld 325 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))))
365 ralun 3411 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))) → ∀𝑘 ∈ ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)})(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
366 fzsuc 10485 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (3...(𝑛 + 1)) = ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)}))
367366raleqdv 2755 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)})(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
368365, 367imbitrrid 156 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → ((∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))) → ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
369364, 368syld 45 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (ℤ‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
37073, 75, 77, 79, 116, 369uzind4i 10001 . . . . . . 7 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3) → ∀𝑘 ∈ (3...(⌊‘𝑁))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
371 eluzfz2 10446 . . . . . . 7 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3) → (⌊‘𝑁) ∈ (3...(⌊‘𝑁)))
37271, 370, 371rspcdva 2934 . . . . . 6 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3) → (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
37366, 372syl 14 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
37417, 373sylanl1 406 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
37562, 374eqbrtrrd 4154 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
37634adantr 276 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
37717, 376sylanl1 406 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
37830a1i 9 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → 3 ∈ ℝ)
379 flqle 10725 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℚ → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
380379ad2antrr 492 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
38117ad2antrr 492 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ)
38224a1i 9 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
383 lemul2 9189 . . . . . . 7 (((⌊‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((⌊‘𝑁) ≤ 𝑁 ↔ (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁)))
38451, 381, 382, 383syl3anc 1278 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((⌊‘𝑁) ≤ 𝑁 ↔ (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁)))
385380, 384mpbid 147 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁))
38653, 377, 378, 385lesub1dd 8890 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3))
38717, 58sylanl1 406 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
3886a1i 9 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
389 lemul2 9189 . . . . 5 ((((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
39055, 387, 388, 389syl3anc 1278 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
391386, 390mpbid 147 . . 3 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
39248, 57, 61, 375, 391ltletrd 8752 . 2 (((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
393121a1i 9 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → 2 ∈ ℤ)
39449adantr 276 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
395 ltle 8413 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (2 < 𝑁 → 2 ≤ 𝑁))
3961, 17, 395sylancr 418 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℚ → (2 < 𝑁 → 2 ≤ 𝑁))
397 flqge 10729 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 ∈ ℤ) → (2 ≤ 𝑁 ↔ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
398121, 397mpan2 429 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℚ → (2 ≤ 𝑁 ↔ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
399396, 398sylibd 149 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℚ → (2 < 𝑁 → 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
400399imp 124 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → 2 ≤ (⌊‘𝑁))
401 eluz2 9936 . . . 4 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘2) ↔ (2 ∈ ℤ ∧ (⌊‘𝑁) ∈ ℤ ∧ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
402393, 394, 400, 401syl3anbrc 1212 . . 3 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘2))
403 uzp1 9965 . . 3 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘2) → ((⌊‘𝑁) = 2 ∨ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))))
404402, 403syl 14 . 2 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → ((⌊‘𝑁) = 2 ∨ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(2 + 1))))
40546, 392, 404mpjaodan 810 1 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  wb 105  wo 720   = wceq 1402  wcel 2209  wral 2528  cun 3218  {csn 3709   class class class wbr 4130  cfv 5377  (class class class)co 6085  cc 8177  cr 8178  0cc0 8179  1c1 8180   + caddc 8182   · cmul 8184   < clt 8360  cle 8361  cmin 8498   # cap 8911   / cdiv 9004  cn 9306  2c2 9357  3c3 9358  4c4 9359  6c6 9361  8c8 9363  cz 9648  cuz 9930  cq 10028  +crp 10064  ...cfz 10421  cfl 10713  cexp 10988  cdvds 12570  cprime 12901  logclog 16007  θccht 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-n0 9568  df-xnn0 9635  df-z 9649  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-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-cht 16155
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