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 42393
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 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
aks4d1p1p4.2 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 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 (𝜑𝐴 < (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 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
21nnred 12164 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
3 2re 12223 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
43a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
5 2pos 12252 . . . . . . . . . 10 0 < 2
65a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 2)
71nngt0d 12198 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 𝑁)
8 1red 11137 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
9 1lt2 12315 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 < 2
109a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 < 2)
118, 10ltned 11273 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ≠ 2)
1211necomd 2988 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ≠ 1)
134, 6, 2, 7, 12relogbcld 42295 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
14 5nn0 12425 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℕ0
1514a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ∈ ℕ0)
1613, 15reexpcld 14090 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ)
17 ceilcl 13766 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
1918zred 12600 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ)
20 aks4d1p1p4.3 . . . . . . . . . . . 12 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
2120a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
2221eleq1d 2822 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ))
2319, 22mpbird 257 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
24 0red 11139 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
25 7re 12242 . . . . . . . . . . 11 7 ∈ ℝ
2625a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 7 ∈ ℝ)
27 7pos 12260 . . . . . . . . . . 11 0 < 7
2827a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 7)
29 aks4d1p1p4.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
302, 293lexlogpow5ineq3 42379 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 7 < ((2 logb 𝑁)↑5))
3126, 16, 30ltled 11285 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 7 ≤ ((2 logb 𝑁)↑5))
32 ceilge 13769 . . . . . . . . . . . . 13 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
3316, 32syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
3433, 21breqtrrd 5127 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ 𝐵)
3526, 16, 23, 31, 34letrd 11294 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 7 ≤ 𝐵)
3624, 26, 23, 28, 35ltletrd 11297 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 𝐵)
374, 6, 23, 36, 12relogbcld 42295 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 logb 𝐵) ∈ ℝ)
3837flcld 13722 . . . . . . 7 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ)
3924, 8readdcld 11165 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 + 1) ∈ ℝ)
4038zred 12600 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℝ)
4140, 8readdcld 11165 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1) ∈ ℝ)
424, 6, 4, 6, 12relogbcld 42295 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 2) ∈ ℝ)
438leidd 11707 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ≤ 1)
44 1cnd 11131 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
4544addlidd 11338 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (0 + 1) = 1)
464recnd 11164 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
4724, 6gtned 11272 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 2 ≠ 0)
48 logbid1 26738 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 2) = 1)
4946, 47, 12, 48syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 2) = 1)
5049eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 = (2 logb 2))
5150eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 logb 2) = 1)
5245, 51breq12d 5112 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((0 + 1) ≤ (2 logb 2) ↔ 1 ≤ 1))
5343, 52mpbird 257 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + 1) ≤ (2 logb 2))
54 5re 12236 . . . . . . . . . . . . . . 15 5 ∈ ℝ
5554a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 5 ∈ ℝ)
564, 55readdcld 11165 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 + 5) ∈ ℝ)
573, 14nn0addge1i 12453 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ≤ (2 + 5)
5857a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ≤ (2 + 5))
593recni 11150 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℂ
60 5cn 12237 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5 ∈ ℂ
6159, 60addcomi 11328 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (2 + 5) = (5 + 2)
62 5p2e7 12300 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (5 + 2) = 7
6361, 62eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 + 5) = 7
6463a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 + 5) = 7)
6526leidd 11707 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 7 ≤ 7)
6664, 65eqbrtrd 5121 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 + 5) ≤ 7)
674, 56, 26, 58, 66letrd 11294 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ≤ 7)
684, 26, 23, 67, 35letrd 11294 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≤ 𝐵)
69 2z 12527 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℤ
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ∈ ℤ)
7170uzidd 12771 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ (ℤ‘2))
72 2rp 12914 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
7372a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ ℝ+)
7423, 36elrpd 12950 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐵 ∈ ℝ+)
75 logbleb 26753 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ 2 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+) → (2 ≤ 𝐵 ↔ (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵)))
7671, 73, 74, 75syl3anc 1374 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 ≤ 𝐵 ↔ (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵)))
7768, 76mpbid 232 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 2) ≤ (2 logb 𝐵))
7839, 42, 37, 53, 77letrd 11294 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 + 1) ≤ (2 logb 𝐵))
79 fllep1 13725 . . . . . . . . . 10 ((2 logb 𝐵) ∈ ℝ → (2 logb 𝐵) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8037, 79syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 logb 𝐵) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8139, 37, 41, 78, 80letrd 11294 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0 + 1) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1))
8224, 40, 8leadd1d 11735 . . . . . . . 8 (𝜑 → (0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵)) ↔ (0 + 1) ≤ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) + 1)))
8381, 82mpbird 257 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵)))
8438, 83jca 511 . . . . . 6 (𝜑 → ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
85 elnn0z 12505 . . . . . 6 ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
8684, 85sylibr 234 . . . . 5 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0)
872, 86reexpcld 14090 . . . 4 (𝜑 → (𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) ∈ ℝ)
88 fzfid 13900 . . . . 5 (𝜑 → (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∈ Fin)
892adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑁 ∈ ℝ)
90 elfznn 13473 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9190adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9291nnnn0d 12466 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
9389, 92reexpcld 14090 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑁𝑘) ∈ ℝ)
94 1red 11137 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 1 ∈ ℝ)
9593, 94resubcld 11569 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℝ)
9688, 95fprodrecl 15880 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℝ)
9787, 96remulcld 11166 . . 3 (𝜑 → ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℝ)
98 aks4d1p1p4.2 . . . . 5 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1))
9998a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)))
10099eleq1d 2822 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ ℝ ↔ ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℝ))
10197, 100mpbird 257 . 2 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
102 aks4d1p1p4.7 . . . . . . . . 9 𝐸 = ((2 logb 𝑁)↑4)
103102a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐸 = ((2 logb 𝑁)↑4))
104103oveq2d 7376 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) = (𝑁𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
105 2cnd 12227 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
10673rpne0d 12958 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 2 ≠ 0)
107106, 12nelprd 4615 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ¬ 2 ∈ {0, 1})
108105, 107eldifd 3913 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}))
1092recnd 11164 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
11024, 7ltned 11273 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≠ 𝑁)
111 necom 2986 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0 ≠ 𝑁𝑁 ≠ 0)
112111imbi2i 336 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 → 0 ≠ 𝑁) ↔ (𝜑𝑁 ≠ 0))
113110, 112mpbi 230 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ≠ 0)
114113neneqd 2938 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ¬ 𝑁 = 0)
115 c0ex 11130 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ V
116115elsn2 4623 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ {0} ↔ 𝑁 = 0)
117114, 116sylnibr 329 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ¬ 𝑁 ∈ {0})
118109, 117eldifd 3913 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0}))
119 cxplogb 26756 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (2↑𝑐(2 logb 𝑁)) = 𝑁)
120108, 118, 119syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2↑𝑐(2 logb 𝑁)) = 𝑁)
121120eqcomd 2743 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 = (2↑𝑐(2 logb 𝑁)))
122121oveq1d 7375 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
123 eqidd 2738 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
124122, 123eqtrd 2772 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
125104, 124eqtrd 2772 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
126103eqcomd 2743 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) = 𝐸)
127 4nn0 12424 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℕ0
128127a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 4 ∈ ℕ0)
12913, 128reexpcld 14090 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℝ)
130103eleq1d 2822 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℝ ↔ ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℝ))
131129, 130mpbird 257 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
132131recnd 11164 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐸 ∈ ℂ)
133126, 132eqeltrd 2837 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑4) ∈ ℂ)
13473, 13, 133cxpmuld 26706 . . . . . . 7 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))) = ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)))
135134eqcomd 2743 . . . . . 6 (𝜑 → ((2↑𝑐(2 logb 𝑁))↑𝑐((2 logb 𝑁)↑4)) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))))
136125, 135eqtrd 2772 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))))
13713recnd 11164 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℂ)
138137exp1d 14068 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑1) = (2 logb 𝑁))
139138eqcomd 2743 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 logb 𝑁) = ((2 logb 𝑁)↑1))
140139oveq1d 7375 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)))
141 1nn0 12421 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℕ0
142141a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
143137, 128, 142expaddd 14075 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)) = (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)))
144143eqcomd 2743 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑1) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)))
145140, 144eqtrd 2772 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4)) = ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)))
146145oveq2d 7376 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁) · ((2 logb 𝑁)↑4))) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))))
147136, 146eqtrd 2772 . . . 4 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))))
148 4cn 12234 . . . . . . . 8 4 ∈ ℂ
149 ax-1cn 11088 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
150 4p1e5 12290 . . . . . . . 8 (4 + 1) = 5
151148, 149, 150addcomli 11329 . . . . . . 7 (1 + 4) = 5
152151a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (1 + 4) = 5)
153152oveq2d 7376 . . . . 5 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑(1 + 4)) = ((2 logb 𝑁)↑5))
154153oveq2d 7376 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑(1 + 4))) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
155147, 154eqtrd 2772 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) = (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
156 3re 12229 . . . . . 6 3 ∈ ℝ
157156a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
158 0le1 11664 . . . . . . 7 0 ≤ 1
159158a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 1)
160 1lt3 12317 . . . . . . . 8 1 < 3
161160a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 < 3)
1628, 157, 161ltled 11285 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ≤ 3)
16324, 8, 157, 159, 162letrd 11294 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 3)
16424, 157, 2, 163, 29letrd 11294 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
1652, 164, 131recxpcld 26692 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑐𝐸) ∈ ℝ)
166155, 165eqeltrrd 2838 . 2 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ)
16721eleq1d 2822 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℤ ↔ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ))
16818, 167mpbird 257 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
16924, 23, 36ltled 11285 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 𝐵)
170168, 169jca 511 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐵))
171 elnn0z 12505 . . . 4 (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐵))
172170, 171sylibr 234 . . 3 (𝜑𝐵 ∈ ℕ0)
1734, 172reexpcld 14090 . 2 (𝜑 → (2↑𝐵) ∈ ℝ)
1742, 7elrpd 12950 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℝ+)
17516, 8readdcld 11165 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑5) + 1) ∈ ℝ)
17615nn0zd 12517 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 5 ∈ ℤ)
177 logb1 26739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 1) = 0)
17846, 47, 12, 177syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 logb 1) = 0)
179178, 24eqeltrd 2837 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 1) ∈ ℝ)
18024leidd 11707 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≤ 0)
181178eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 = (2 logb 1))
182180, 181breqtrd 5125 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (2 logb 1))
1838, 157, 2, 161, 29ltletrd 11297 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 < 𝑁)
184 1rp 12913 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 ∈ ℝ+
185184a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
186 logblt 26754 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ 1 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (1 < 𝑁 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑁)))
18771, 185, 174, 186syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (1 < 𝑁 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑁)))
188183, 187mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 logb 1) < (2 logb 𝑁))
18924, 179, 13, 182, 188lelttrd 11295 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 0 < (2 logb 𝑁))
19013, 176, 1893jca 1129 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 logb 𝑁)))
191 expgt0 14022 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 logb 𝑁)) → 0 < ((2 logb 𝑁)↑5))
192190, 191syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 < ((2 logb 𝑁)↑5))
193 ltp1 11985 . . . . . . . . . . . 12 (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → ((2 logb 𝑁)↑5) < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
19416, 193syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
19524, 16, 175, 192, 194lttrd 11298 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < (((2 logb 𝑁)↑5) + 1))
1964, 6, 175, 195, 12relogbcld 42295 . . . . . . . . 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 (𝜑𝐶 = (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)))
199198eleq1d 2822 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ↔ (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) ∈ ℝ))
200196, 199mpbird 257 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
20113resqcld 14052 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ)
202 aks4d1p1p4.6 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 = ((2 logb 𝑁)↑2)
203202a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 = ((2 logb 𝑁)↑2))
204203eleq1d 2822 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐷 ∈ ℝ ↔ ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ))
205201, 204mpbird 257 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
206205rehalfcld 12392 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐷 / 2) ∈ ℝ)
207200, 206readdcld 11165 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) ∈ ℝ)
208131, 4, 106redivcld 11973 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℝ)
209207, 208readdcld 11165 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ∈ ℝ)
210174, 209rpcxpcld 26702 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ+)
211210rpred 12953 . . . 4 (𝜑 → (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ)
2121, 98, 20, 29aks4d1p1p2 42392 . . . . 5 (𝜑𝐴 < (𝑁𝑐(((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2))))
213126oveq1d 7375 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑4) / 2) = (𝐸 / 2))
214213oveq2d 7376 . . . . . . 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 2743 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) = 𝐶)
216215oveq1d 7375 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)))
217203eqcomd 2743 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) = 𝐷)
218217oveq1d 7375 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑2) / 2) = (𝐷 / 2))
219218oveq2d 7376 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (𝐷 / 2)))
220216, 219eqtrd 2772 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) = (𝐶 + (𝐷 / 2)))
221220oveq1d 7375 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (𝐸 / 2)) = ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)))
222214, 221eqtrd 2772 . . . . . 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 7376 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁𝑐(((2 logb (((2 logb 𝑁)↑5) + 1)) + (((2 logb 𝑁)↑2) / 2)) + (((2 logb 𝑁)↑4) / 2))) = (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))))
224212, 223breqtrd 5125 . . . 4 (𝜑𝐴 < (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))))
225200recnd 11164 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
226225, 105, 106divcan3d 11926 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · 𝐶) / 2) = 𝐶)
227226eqcomd 2743 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 = ((2 · 𝐶) / 2))
228227oveq1d 7375 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)))
2294, 200remulcld 11166 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 · 𝐶) ∈ ℝ)
230229recnd 11164 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝐶) ∈ ℂ)
231205recnd 11164 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
232230, 231, 46, 106divdird 11959 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) = (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)))
233232eqcomd 2743 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝐶) / 2) + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2))
234228, 233eqtrd 2772 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) = (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2))
235 aks4d1p1p4.8 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝐶) + 𝐷) ≤ 𝐸)
236229, 205readdcld 11165 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 · 𝐶) + 𝐷) ∈ ℝ)
237236, 131, 73lediv1d 12999 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) ≤ 𝐸 ↔ (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) ≤ (𝐸 / 2)))
238235, 237mpbid 232 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝐶) + 𝐷) / 2) ≤ (𝐸 / 2))
239234, 238eqbrtrd 5121 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐶 + (𝐷 / 2)) ≤ (𝐸 / 2))
240207, 208, 208, 239leadd1dd 11755 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2)))
2411322halvesd 12391 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2)) = 𝐸)
242240, 241breqtrd 5125 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ 𝐸)
2432, 183, 209, 131cxpled 26689 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2)) ≤ 𝐸 ↔ (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ≤ (𝑁𝑐𝐸)))
244242, 243mpbid 232 . . . 4 (𝜑 → (𝑁𝑐((𝐶 + (𝐷 / 2)) + (𝐸 / 2))) ≤ (𝑁𝑐𝐸))
245101, 211, 165, 224, 244ltletrd 11297 . . 3 (𝜑𝐴 < (𝑁𝑐𝐸))
246245, 155breqtrd 5125 . 2 (𝜑𝐴 < (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)))
247 1le2 12353 . . . . 5 1 ≤ 2
248247a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 1 ≤ 2)
249172nn0red 12467 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
25021eqcomd 2743 . . . . 5 (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) = 𝐵)
25133, 250breqtrd 5125 . . . 4 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ 𝐵)
2524, 248, 16, 249, 251cxplead 26690 . . 3 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ≤ (2↑𝑐𝐵))
253 cxpexp 26637 . . . 4 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (2↑𝑐𝐵) = (2↑𝐵))
254105, 172, 253syl2anc 585 . . 3 (𝜑 → (2↑𝑐𝐵) = (2↑𝐵))
255252, 254breqtrd 5125 . 2 (𝜑 → (2↑𝑐((2 logb 𝑁)↑5)) ≤ (2↑𝐵))
256101, 166, 173, 246, 255ltletrd 11297 1 (𝜑𝐴 < (2↑𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  cdif 3899  {csn 4581  {cpr 4583   class class class wbr 5099  cfv 6493  (class class class)co 7360  cc 11028  cr 11029  0cc0 11030  1c1 11031   + caddc 11033   · cmul 11035   < clt 11170  cle 11171  cmin 11368   / cdiv 11798  cn 12149  2c2 12204  3c3 12205  4c4 12206  5c5 12207  7c7 12209  0cn0 12405  cz 12492  cuz 12755  +crp 12909  ...cfz 13427  cfl 13714  cceil 13715  cexp 13988  cprod 15830  𝑐ccxp 26524   logb clogb 26734
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-inf2 9554  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107  ax-pre-sup 11108  ax-addf 11109
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-iin 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-of 7624  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-fi 9318  df-sup 9349  df-inf 9350  df-oi 9419  df-card 9855  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12150  df-2 12212  df-3 12213  df-4 12214  df-5 12215  df-6 12216  df-7 12217  df-8 12218  df-9 12219  df-n0 12406  df-z 12493  df-dec 12612  df-uz 12756  df-q 12866  df-rp 12910  df-xneg 13030  df-xadd 13031  df-xmul 13032  df-ioo 13269  df-ioc 13270  df-ico 13271  df-icc 13272  df-fz 13428  df-fzo 13575  df-fl 13716  df-ceil 13717  df-mod 13794  df-seq 13929  df-exp 13989  df-fac 14201  df-bc 14230  df-hash 14258  df-shft 14994  df-cj 15026  df-re 15027  df-im 15028  df-sqrt 15162  df-abs 15163  df-limsup 15398  df-clim 15415  df-rlim 15416  df-sum 15614  df-prod 15831  df-ef 15994  df-sin 15996  df-cos 15997  df-pi 15999  df-struct 17078  df-sets 17095  df-slot 17113  df-ndx 17125  df-base 17141  df-ress 17162  df-plusg 17194  df-mulr 17195  df-starv 17196  df-sca 17197  df-vsca 17198  df-ip 17199  df-tset 17200  df-ple 17201  df-ds 17203  df-unif 17204  df-hom 17205  df-cco 17206  df-rest 17346  df-topn 17347  df-0g 17365  df-gsum 17366  df-topgen 17367  df-pt 17368  df-prds 17371  df-xrs 17427  df-qtop 17432  df-imas 17433  df-xps 17435  df-mre 17509  df-mrc 17510  df-acs 17512  df-mgm 18569  df-sgrp 18648  df-mnd 18664  df-submnd 18713  df-mulg 19002  df-cntz 19250  df-cmn 19715  df-psmet 21305  df-xmet 21306  df-met 21307  df-bl 21308  df-mopn 21309  df-fbas 21310  df-fg 21311  df-cnfld 21314  df-top 22842  df-topon 22859  df-topsp 22881  df-bases 22894  df-cld 22967  df-ntr 22968  df-cls 22969  df-nei 23046  df-lp 23084  df-perf 23085  df-cn 23175  df-cnp 23176  df-haus 23263  df-tx 23510  df-hmeo 23703  df-fil 23794  df-fm 23886  df-flim 23887  df-flf 23888  df-xms 24268  df-ms 24269  df-tms 24270  df-cncf 24831  df-limc 25827  df-dv 25828  df-log 26525  df-cxp 26526  df-logb 26735
This theorem is referenced by:  aks4d1p1p5  42397
  Copyright terms: Public domain W3C validator