Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  aks4d1p1p4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aks4d1p1p4 43312
Description: Technical step for inequality. The hard work is in to prove the final hypothesis. (Contributed by metakunt, 19-Aug-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
aks4d1p1p4.1 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
aks4d1p1p4.2 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1))
aks4d1p1p4.3 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
aks4d1p1p4.4 (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
aks4d1p1p4.5 𝐶 = (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
aks4d1p1p4.6 𝐷 = ((2 logb 𝑁)↑2)
aks4d1p1p4.7 𝐸 = ((2 logb 𝑁)↑4)
aks4d1p1p4.8 (𝜑 → ((2 · 𝐶) + 𝐷) ≤ 𝐸)
Assertion
Ref Expression
aks4d1p1p4 (𝜑 → 𝐴 < (2↑𝐵))
Distinct variable groups:   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐷(𝑘)   𝐸(𝑘)

Proof of Theorem aks4d1p1p4
StepHypRef Expression
1 aks4d1p1p4.1 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
21nnred 12374 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
3 2re 12441 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
43a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
5 2pos 12471 . . . . . . . . . 10 0 < 2
65a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 2)
71nngt0d 12411 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 𝑁)
8 1red 11333 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
9 1lt2 12539 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 < 2
109a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 < 2)
118, 10ltned 11470 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ≠ 2)
1211necomd 3014 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ≠ 1)
134, 6, 2, 7, 12relogbcld 43215 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
14 5nn0 12650 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℕ0
1514a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ∈ ℕ0)
1613, 15reexpcld 14330 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ)
17 ceilcl 14006 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
1816, 17syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
1918zred 12827 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ)
20 aks4d1p1p4.3 . . . . . . . . . . . 12 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
2120a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
2221eleq1d 2849 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ))
2319, 22mpbird 260 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
24 0red 11335 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
25 7re 12460 . . . . . . . . . . 11 7 ∈ ℝ
2625a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 7 ∈ ℝ)
27 7pos 12481 . . . . . . . . . . 11 0 < 7
2827a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 7)
29 aks4d1p1p4.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
302, 293lexlogpow5ineq3 43298 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 7 < ((2 logb 𝑁)↑5))
3126, 16, 30ltled 11482 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 7 ≤ ((2 logb 𝑁)↑5))
32 ceilge 14009 . . . . . . . . . . . . 13 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
3316, 32syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
3433, 21breqtrrd 5136 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ 𝐵)
3526, 16, 23, 31, 34letrd 11491 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 7 ≤ 𝐵)
3624, 26, 23, 28, 35ltletrd 11494 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 𝐵)
374, 6, 23, 36, 12relogbcld 43215 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 logb 𝐵) ∈ ℝ)
3837flcld 13962 . . . . . . 7 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ)
3924, 8readdcld 11362 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 + 1) ∈ ℝ)
4038zred 12827 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℝ)
4140, 8readdcld 11362 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1) ∈ ℝ)
424, 6, 4, 6, 12relogbcld 43215 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 2) ∈ ℝ)
438leidd 11906 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ≤ 1)
44 1cnd 11326 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
4544addlidd 11535 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (0 + 1) = 1)
464recnd 11361 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
4724, 6gtned 11469 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 2 ≠ 0)
48 logbid1 27123 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 2) = 1)
4946, 47, 12, 48syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 2) = 1)
5049eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 = (2 logb 2))
5150eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 logb 2) = 1)
5245, 51breq12d 5119 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((0 + 1) ≤ (2 logb 2) ↔ 1 ≤ 1))
5343, 52mpbird 260 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + 1) ≤ (2 logb 2))
54 5re 12454 . . . . . . . . . . . . . . 15 5 ∈ ℝ
5554a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 5 ∈ ℝ)
564, 55readdcld 11362 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 + 5) ∈ ℝ)
573, 14nn0addge1i 12678 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ≤ (2 + 5)
5857a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ≤ (2 + 5))
593recni 11347 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℂ
60 5cn 12455 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5 ∈ ℂ
6159, 60addcomi 11525 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (2 + 5) = (5 + 2)
62 5p2e7 12522 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (5 + 2) = 7
6361, 62eqtri 2786 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 + 5) = 7
6463a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 + 5) = 7)
6526leidd 11906 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 7 ≤ 7)
6664, 65eqbrtrd 5130 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 + 5) ≤ 7)
674, 56, 26, 58, 66letrd 11491 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ≤ 7)
684, 26, 23, 67, 35letrd 11491 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≤ 𝐵)
69 2z 12752 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℤ
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ∈ ℤ)
7170uzidd 13005 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
72 2rp 13149 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
7372a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
7423, 36elrpd 13185 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ+)
75 logbleb 27138 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 2 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → (2 ≤ 𝐵 ↔ (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵)))
7671, 73, 74, 75syl3anc 1399 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 ≤ 𝐵 ↔ (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵)))
7768, 76mpbid 235 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵))
7839, 42, 37, 53, 77letrd 11491 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 + 1) ≤ (2 logb 𝐵))
79 fllep1 13965 . . . . . . . . . 10 ((2 logb 𝐵) ∈ ℝ → (2 logb 𝐵) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8037, 79syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 logb 𝐵) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8139, 37, 41, 78, 80letrd 11491 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0 + 1) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8224, 40, 8leadd1d 11934 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵)) ↔ (0 + 1) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1)))
8381, 82mpbird 260 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵)))
8438, 83jca 521 . . . . . 6 (𝜑 → ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
85 elnn0z 12730 . . . . . 6 ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
8684, 85sylibr 237 . . . . 5 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0)
872, 86reexpcld 14330 . . . 4 (𝜑 → (𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) ∈ ℝ)
88 fzfid 14140 . . . . 5 (𝜑 → (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∈ Fin)
892adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑁 ∈ ℝ)
90 elfznn 13711 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9190adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9291nnnn0d 12691 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
9389, 92reexpcld 14330 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑁↑𝑘) ∈ ℝ)
94 1red 11333 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 1 ∈ ℝ)
9593, 94resubcld 11768 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑁↑𝑘) − 1) ∈ ℝ)
9688, 95fprodrecl 16146 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1) ∈ ℝ)
9787, 96remulcld 11363 . . 3 (𝜑 → ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1)) ∈ ℝ)
98 aks4d1p1p4.2 . . . . 5 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1))
9998a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1)))
10099eleq1d 2849 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ ℝ ↔ ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1)) ∈ ℝ))
10197, 100mpbird 260 . 2 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
102 aks4d1p1p4.7 . . . . . . . . 9 𝐸 = ((2 logb 𝑁)↑4)
103102a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐸 = ((2 logb 𝑁)↑4))
104103oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) = (𝑁↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
105 2cnd 12445 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
10673rpne0d 13193 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ≠ 0)
107106, 12nelprd 4618 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ¬ 2 ∈ {0, 1})
108105, 107eldifd 4053 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}))
1092recnd 11361 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
11024, 7ltned 11470 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≠ 𝑁)
111 necom 3012 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0 ≠ 𝑁 ↔ 𝑁 ≠ 0)
112111imbi2i 339 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 → 0 ≠ 𝑁) ↔ (𝜑 → 𝑁 ≠ 0))
113110, 112mpbi 233 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ≠ 0)
114113neneqd 2964 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ¬ 𝑁 = 0)
115 c0ex 11324 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ V
116115elsn2 4626 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ {0} ↔ 𝑁 = 0)
117114, 116sylnibr 332 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ¬ 𝑁 ∈ {0})
118109, 117eldifd 4053 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0}))
119 cxplogb 27141 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (2↑𝑐(2 logb 𝑁)) = 𝑁)
120108, 118, 119syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2↑𝑐(2 logb 𝑁)) = 𝑁)
121120eqcomd 2769 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑁 = (2↑𝑐(2 logb 𝑁)))
122121oveq1d 7455 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
123 eqidd 2764 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
124122, 123eqtrd 2798 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
125104, 124eqtrd 2798 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
126103eqcomd 2769 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) = 𝐸)
127 4nn0 12649 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℕ0
128127a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 4 ∈ ℕ0)
12913, 128reexpcld 14330 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℝ)
130103eleq1d 2849 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℝ ↔ ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℝ))
131129, 130mpbird 260 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
132131recnd 11361 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
133126, 132eqeltrd 2864 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℂ)
13473, 13, 133cxpmuld 27092 . . . . . . 7 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
135134eqcomd 2769 . . . . . 6 (𝜑 → ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))))
136125, 135eqtrd 2798 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))))
13713recnd 11361 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℂ)
138137exp1d 14308 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑1) = (2 logb 𝑁))
139138eqcomd 2769 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 logb 𝑁) = ((2 logb 𝑁)↑1))
140139oveq1d 7455 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)))
141 1nn0 12646 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℕ0
142141a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
143137, 128, 142expaddd 14315 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)) = (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)))
144143eqcomd 2769 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)))
145140, 144eqtrd 2798 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)))
146145oveq2d 7456 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))))
147136, 146eqtrd 2798 . . . 4 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))))
148 4cn 12452 . . . . . . . 8 4 ∈ ℂ
149 ax-1cn 11282 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
150 4p1e5 12512 . . . . . . . 8 (4 + 1) = 5
151148, 149, 150addcomli 11526 . . . . . . 7 (1 + 4) = 5
152151a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (1 + 4) = 5)
153152oveq2d 7456 . . . . 5 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)) = ((2 logb 𝑁)↑5))
154153oveq2d 7456 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
155147, 154eqtrd 2798 . . 3 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
156 3re 12447 . . . . . 6 3 ∈ ℝ
157156a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
158 0le1 11863 . . . . . . 7 0 ≤ 1
159158a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 1)
160 1lt3 12542 . . . . . . . 8 1 < 3
161160a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < 3)
1628, 157, 161ltled 11482 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ≤ 3)
16324, 8, 157, 159, 162letrd 11491 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 3)
16424, 157, 2, 163, 29letrd 11491 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
1652, 164, 131recxpcld 27078 . . 3 (𝜑 → (𝑁↑𝑐𝐸) ∈ ℝ)
166155, 165eqeltrrd 2865 . 2 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ)
16721eleq1d 2849 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℤ ↔ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ))
16818, 167mpbird 260 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℤ)
16924, 23, 36ltled 11482 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 𝐵)
170168, 169jca 521 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐵))
171 elnn0z 12730 . . . 4 (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐵))
172170, 171sylibr 237 . . 3 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ0)
1734, 172reexpcld 14330 . 2 (𝜑 → (2↑𝐵) ∈ ℝ)
1742, 7elrpd 13185 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
17516, 8readdcld 11362 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑5) + 1) ∈ ℝ)
17615nn0zd 12742 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ∈ ℤ)
177 logb1 27124 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 1) = 0)
17846, 47, 12, 177syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 logb 1) = 0)
179178, 24eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 1) ∈ ℝ)
18024leidd 11906 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≤ 0)
181178eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 = (2 logb 1))
182180, 181breqtrd 5134 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (2 logb 1))
1838, 157, 2, 161, 29ltletrd 11494 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 < 𝑁)
184 1rp 13148 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 ∈ ℝ+
185184a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
186 logblt 27139 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 1 ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (1 < 𝑁 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑁)))
18771, 185, 174, 186syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (1 < 𝑁 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑁)))
188183, 187mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 1) < (2 logb 𝑁))
18924, 179, 13, 182, 188lelttrd 11492 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 0 < (2 logb 𝑁))
19013, 176, 1893jca 1146 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 logb 𝑁)))
191 expgt0 14262 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 logb 𝑁)) → 0 < ((2 logb 𝑁)↑5))
192190, 191syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 < ((2 logb 𝑁)↑5))
193 ltp1 12181 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → ((2 logb 𝑁)↑5) < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
19416, 193syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
19524, 16, 175, 192, 194lttrd 11495 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
1964, 6, 175, 195, 12relogbcld 43215 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) ∈ ℝ)
197 aks4d1p1p4.5 . . . . . . . . . . 11 𝐶 = (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
198197a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐶 = (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)))
199198eleq1d 2849 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ↔ (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) ∈ ℝ))
200196, 199mpbird 260 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
20113resqcld 14292 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ)
202 aks4d1p1p4.6 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 = ((2 logb 𝑁)↑2)
203202a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐷 = ((2 logb 𝑁)↑2))
204203eleq1d 2849 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐷 ∈ ℝ ↔ ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ))
205201, 204mpbird 260 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
206205rehalfcld 12617 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐷 / 2) ∈ ℝ)
207200, 206readdcld 11362 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) ∈ ℝ)
208131, 4, 106redivcld 12169 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℝ)
209207, 208readdcld 11362 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ∈ ℝ)
210174, 209rpcxpcld 27088 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ+)
211210rpred 13188 . . . 4 (𝜑 → (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ)
2121, 98, 20, 29aks4d1p1p2 43311 . . . . 5 (𝜑 → 𝐴 < (𝑁↑𝑐(((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2))))
213126oveq1d 7455 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑4) / 2) = (𝐸 / 2))
214213oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2)) = (((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (𝐸 / 2)))
215198eqcomd 2769 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) = 𝐶)
216215oveq1d 7455 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)))
217203eqcomd 2769 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) = 𝐷)
218217oveq1d 7455 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑2) / 2) = (𝐷 / 2))
219218oveq2d 7456 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (𝐷 / 2)))
220216, 219eqtrd 2798 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (𝐷 / 2)))
221220oveq1d 7455 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (𝐸 / 2)) = ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)))
222214, 221eqtrd 2798 . . . . . 6 (𝜑 → (((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2)) = ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)))
223222oveq2d 7456 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁↑𝑐(((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2))) = (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))))
224212, 223breqtrd 5134 . . . 4 (𝜑 → 𝐴 < (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))))
225200recnd 11361 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
226225, 105, 106divcan3d 12122 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝐶) / 2) = 𝐶)
227226eqcomd 2769 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐶 = ((2 · 𝐶) / 2))
228227oveq1d 7455 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)))
2294, 200remulcld 11363 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 · 𝐶) ∈ ℝ)
230229recnd 11361 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝐶) ∈ ℂ)
231205recnd 11361 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ)
232230, 231, 46, 106divdird 12155 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) = (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)))
233232eqcomd 2769 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2))
234228, 233eqtrd 2798 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2))
235 aks4d1p1p4.8 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝐶) + 𝐷) ≤ 𝐸)
236229, 205readdcld 11362 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 · 𝐶) + 𝐷) ∈ ℝ)
237236, 131, 73lediv1d 13234 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) ≤ 𝐸 ↔ (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) ≤ (𝐸 / 2)))
238235, 237mpbid 235 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) ≤ (𝐸 / 2))
239234, 238eqbrtrd 5130 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) ≤ (𝐸 / 2))
240207, 208, 208, 239leadd1dd 11954 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2)))
2411322halvesd 12616 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2)) = 𝐸)
242240, 241breqtrd 5134 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ 𝐸)
2432, 183, 209, 131cxpled 27075 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ 𝐸 ↔ (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ≤ (𝑁↑𝑐𝐸)))
244242, 243mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝑁↑𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ≤ (𝑁↑𝑐𝐸))
245101, 211, 165, 224, 244ltletrd 11494 . . 3 (𝜑 → 𝐴 < (𝑁↑𝑐𝐸))
246245, 155breqtrd 5134 . 2 (𝜑 → 𝐴 < (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
247 1le2 12578 . . . . 5 1 ≤ 2
248247a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 1 ≤ 2)
249172nn0red 12692 . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
25021eqcomd 2769 . . . . 5 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) = 𝐵)
25133, 250breqtrd 5134 . . . 4 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ 𝐵)
2524, 248, 16, 249, 251cxplead 27076 . . 3 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ≤ (2↑𝑐𝐵))
253 cxpexp 27023 . . . 4 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (2↑𝑐𝐵) = (2↑𝐵))
254105, 172, 253syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (2↑𝑐𝐵) = (2↑𝐵))
255252, 254breqtrd 5134 . 2 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ≤ (2↑𝐵))
256101, 166, 173, 246, 255ltletrd 11494 1 (𝜑 → 𝐴 < (2↑𝐵))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ∖ cdif 4048  {csn 4588  {cpr 4590   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℂcc 11222  ℝcr 11223  0cc0 11224  1c1 11225   + caddc 11227   · cmul 11229   < clt 11367   ≤ cle 11368   − cmin 11565   / cdiv 11997  ℕcn 12359  2c2 12421  3c3 12422  4c4 12423  5c5 12424  7c7 12426  ℕ0cn0 12630  ℤcz 12717  ℤ≥cuz 12989  ℝ+crp 13144  ...cfz 13663  ⌊cfl 13954  ⌈cceil 13955  ↑cexp 14228  ∏cprod 16098  ↑𝑐ccxp 26910   logb clogb 27119
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ioc 13505  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-ceil 13957  df-mod 14034  df-seq 14169  df-exp 14229  df-fac 14442  df-bc 14471  df-hash 14499  df-shft 15246  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-limsup 15664  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-prod 16099  df-ef 16259  df-sin 16261  df-cos 16262  df-pi 16264  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-ntr 23365  df-cls 23366  df-nei 23443  df-lp 23481  df-perf 23482  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-haus 23660  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-cncf 25226  df-limc 26213  df-dv 26214  df-log 26911  df-cxp 26912  df-logb 27120
This theorem is used by:  aks4d1p1p5  43316
  Copyright terms: Public domain W3C validator