Theorem cvg1nlemcxze 11147

Description: Lemma for cvg1n 11151. Rearranging an expression related to the rate of convergence. (Contributed by Jim Kingdon, 6-Aug-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
cvg1nlemcxze.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
cvg1nlemcxze.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ+)
cvg1nlemcxze.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℕ)
cvg1nlemcxze.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ)
cvg1nlemcxze.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℕ)
cvg1nlemcxze.1	⊢ (𝜑 → ((((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) + 𝐴) < 𝐸)

Assertion

Ref	Expression
cvg1nlemcxze	⊢ (𝜑 → (𝐶 / (𝐸 · 𝑍)) < (𝑋 / 2))

Proof of Theorem cvg1nlemcxze

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cvg1nlemcxze.c	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
2	1	rpcnd 9773	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
3		2cnd 9063	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
4		cvg1nlemcxze.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ+)
5	4	rpcnd 9773	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
6	4	rpap0d 9777	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 # 0)
7	2, 3, 5, 6	div23apd 8855	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) / 𝑋) = ((𝐶 / 𝑋) · 2))
8		2rp 9733	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℝ+
9	8	a1i 9	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
10	1, 9	rpmulcld 9788	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 2) ∈ ℝ+)
11	10, 4	rpdivcld 9789	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) / 𝑋) ∈ ℝ+)
12		cvg1nlemcxze.z	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℕ)
13	12	nnrpd 9769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℝ+)
14	11, 13	rpdivcld 9789	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) ∈ ℝ+)
15	14	rpred 9771	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) ∈ ℝ)
16		cvg1nlemcxze.a	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℕ)
17	16	nnred 9003	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
18	15, 17	readdcld 8056	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) + 𝐴) ∈ ℝ)
19		cvg1nlemcxze.e	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ)
20	19	nnred 9003	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
21	16	nnrpd 9769	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ+)
22	15, 21	ltaddrpd 9805	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) < ((((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) + 𝐴))
23		cvg1nlemcxze.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) + 𝐴) < 𝐸)
24	15, 18, 20, 22, 23	lttrd 8152	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) < 𝐸)
25	11	rpred 9771	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) / 𝑋) ∈ ℝ)
26	25, 20, 13	ltdivmul2d 9824	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((((𝐶 · 2) / 𝑋) / 𝑍) < 𝐸 ↔ ((𝐶 · 2) / 𝑋) < (𝐸 · 𝑍)))
27	24, 26	mpbid 147	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) / 𝑋) < (𝐸 · 𝑍))
28	7, 27	eqbrtrrd 4057	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 / 𝑋) · 2) < (𝐸 · 𝑍))
29	1	rpred 9771	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
30	29, 4	rerpdivcld 9803	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐶 / 𝑋) ∈ ℝ)
31	19, 12	nnmulcld 9039	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℕ)
32	31	nnred 9003	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℝ)
33	30, 32, 9	ltmuldivd 9819	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 / 𝑋) · 2) < (𝐸 · 𝑍) ↔ (𝐶 / 𝑋) < ((𝐸 · 𝑍) / 2)))
34	28, 33	mpbid 147	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶 / 𝑋) < ((𝐸 · 𝑍) / 2))
35	29, 9, 32, 4	lt2mul2divd 9840	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) < ((𝐸 · 𝑍) · 𝑋) ↔ (𝐶 / 𝑋) < ((𝐸 · 𝑍) / 2)))
36	34, 35	mpbird 167	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 2) < ((𝐸 · 𝑍) · 𝑋))
37	31	nncnd 9004	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℂ)
38	37, 5	mulcomd 8048	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 · 𝑍) · 𝑋) = (𝑋 · (𝐸 · 𝑍)))
39	36, 38	breqtrd 4059	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 2) < (𝑋 · (𝐸 · 𝑍)))
40	4	rpred 9771	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
41	31	nnrpd 9769	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℝ+)
42	29, 9, 40, 41	lt2mul2divd 9840	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 2) < (𝑋 · (𝐸 · 𝑍)) ↔ (𝐶 / (𝐸 · 𝑍)) < (𝑋 / 2)))
43	39, 42	mpbid 147	1 ⊢ (𝜑 → (𝐶 / (𝐸 · 𝑍)) < (𝑋 / 2))

Syntax hints:   → wi 4   ∈ wcel 2167   class class class wbr 4033  (class class class)co 5922   + caddc 7882   · cmul 7884   < clt 8061   / cdiv 8699  ℕcn 8990  2c2 9041  ℝ⁺crp 9728

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-br 4034  df-opab 4095  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-rp 9729

This theorem is referenced by:  cvg1nlemres  11150