Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  aks4d1p1p6 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aks4d1p1p6 43124
Description: Inequality lift to differentiable functions for a term in AKS inequality lemma. (Contributed by metakunt, 19-Aug-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
aks4d1p1p6.1 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
aks4d1p1p6.2 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
aks4d1p1p6.3 (𝜑 → 3 ≤ 𝐴)
aks4d1p1p6.4 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
Assertion
Ref Expression
aks4d1p1p6 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 · (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))) + ((2 logb 𝑥)↑2)))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 · ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0))) + ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥

Proof of Theorem aks4d1p1p6
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 reelprrecn 11292 . . 3 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
21a1i 11 . 2 (𝜑 → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
3 2cnd 12421 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℂ)
4 2re 12417 . . . . . 6 2 ∈ ℝ
54a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℝ)
6 2pos 12447 . . . . . 6 0 < 2
76a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < 2)
8 elioore 13506 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) → 𝑥 ∈ ℝ)
98adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ)
10 0red 11311 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 ∈ ℝ)
11 aks4d1p1p6.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
1211adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
13 3re 12423 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℝ
1413a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 3 ∈ ℝ)
15 3pos 12451 . . . . . . . . . . 11 0 < 3
1615a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < 3)
17 aks4d1p1p6.3 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 3 ≤ 𝐴)
1817adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 3 ≤ 𝐴)
1910, 14, 12, 16, 18ltletrd 11470 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < 𝐴)
20 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵))
2111rexrd 11359 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
2221adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
23 aks4d1p1p6.2 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
2423rexrd 11359 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
2524adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
269rexrd 11359 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
27 elioo5 13534 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐵)))
2822, 25, 26, 27syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↔ (𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐵)))
2920, 28mpbid 235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐴 < 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝐵))
3029simpld 500 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 < 𝑥)
3110, 12, 9, 19, 30lttrd 11471 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < 𝑥)
32 1red 11309 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 ∈ ℝ)
33 1lt2 12515 . . . . . . . . . . 11 1 < 2
3433a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 < 2)
3532, 34ltned 11446 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 ≠ 2)
3635necomd 3010 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ≠ 1)
375, 7, 9, 31, 36relogbcld 43025 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 logb 𝑥) ∈ ℝ)
38 5nn0 12626 . . . . . . . 8 5 ∈ ℕ0
3938a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 5 ∈ ℕ0)
4037, 39reexpcld 14306 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((2 logb 𝑥)↑5) ∈ ℝ)
4140, 32readdcld 11338 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) ∈ ℝ)
4210, 32readdcld 11338 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (0 + 1) ∈ ℝ)
4310ltp1d 12247 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < (0 + 1))
4439nn0zd 12718 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 5 ∈ ℤ)
45 2cnd 12421 . . . . . . . . . . 11 (⊤ → 2 ∈ ℂ)
46 0red 11311 . . . . . . . . . . . . 13 (⊤ → 0 ∈ ℝ)
476a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (⊤ → 0 < 2)
4846, 47ltned 11446 . . . . . . . . . . . 12 (⊤ → 0 ≠ 2)
4948necomd 3010 . . . . . . . . . . 11 (⊤ → 2 ≠ 0)
50 1red 11309 . . . . . . . . . . . . 13 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
5133a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (⊤ → 1 < 2)
5250, 51ltned 11446 . . . . . . . . . . . 12 (⊤ → 1 ≠ 2)
5352necomd 3010 . . . . . . . . . . 11 (⊤ → 2 ≠ 1)
54 logb1 27097 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 1) = 0)
5545, 49, 53, 54syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (2 logb 1) = 0)
5655mptru 1576 . . . . . . . . 9 (2 logb 1) = 0
57 2lt3 12516 . . . . . . . . . . . . . 14 2 < 3
5857a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 < 3)
5932, 5, 14, 34, 58lttrd 11471 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 < 3)
6032, 14, 12, 59, 18ltletrd 11470 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 < 𝐴)
6132, 12, 9, 60, 30lttrd 11471 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 < 𝑥)
62 2z 12728 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℤ
6362a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℤ)
6463uzidd 12981 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
65 1rp 13124 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℝ+
6665a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 ∈ ℝ+)
679, 31elrpd 13161 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
68 logblt 27112 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 1 ∈ ℝ+ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 < 𝑥 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑥)))
6964, 66, 67, 68syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 < 𝑥 ↔ (2 logb 1) < (2 logb 𝑥)))
7061, 69mpbid 235 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 logb 1) < (2 logb 𝑥))
7156, 70eqbrtrrid 5140 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < (2 logb 𝑥))
72 expgt0 14238 . . . . . . . 8 (((2 logb 𝑥) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℤ ∧ 0 < (2 logb 𝑥)) → 0 < ((2 logb 𝑥)↑5))
7337, 44, 71, 72syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < ((2 logb 𝑥)↑5))
7410, 40, 32, 73ltadd1dd 11927 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (0 + 1) < (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))
7510, 42, 41, 43, 74lttrd 11471 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 < (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))
765, 7, 41, 75, 36relogbcld 43025 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)) ∈ ℝ)
77 recn 11290 . . . 4 ((2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)) ∈ ℝ → (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)) ∈ ℂ)
7876, 77syl 18 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)) ∈ ℂ)
793, 78mulcld 11329 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 · (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))) ∈ ℂ)
80 2rp 13125 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ+
8180a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ∈ ℝ+)
8281relogcld 26951 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (log‘2) ∈ ℝ)
8341, 82remulcld 11339 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2)) ∈ ℝ)
8440recnd 11337 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((2 logb 𝑥)↑5) ∈ ℂ)
85 1cnd 11302 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 1 ∈ ℂ)
8684, 85addcld 11328 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) ∈ ℂ)
877gt0ne0d 11880 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ≠ 0)
883, 87logcld 26898 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (log‘2) ∈ ℂ)
8975gt0ne0d 11880 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) ≠ 0)
90 0red 11311 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
91 loggt0b 26960 . . . . . . . . . . . 12 (2 ∈ ℝ+ → (0 < (log‘2) ↔ 1 < 2))
9280, 91ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (0 < (log‘2) ↔ 1 < 2)
9333, 92mpbir 234 . . . . . . . . . 10 0 < (log‘2)
9493a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < (log‘2))
9590, 94ltned 11446 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≠ (log‘2))
9695necomd 3010 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘2) ≠ 0)
9796adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (log‘2) ≠ 0)
9886, 88, 89, 97mulne0d 11968 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2)) ≠ 0)
9932, 83, 98redivcld 12145 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) ∈ ℝ)
100 5re 12430 . . . . . . . 8 5 ∈ ℝ
101100a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 5 ∈ ℝ)
102 4nn0 12625 . . . . . . . . 9 4 ∈ ℕ0
103102a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 4 ∈ ℕ0)
10437, 103reexpcld 14306 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((2 logb 𝑥)↑4) ∈ ℝ)
105101, 104remulcld 11339 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) ∈ ℝ)
1069, 82remulcld 11339 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑥 · (log‘2)) ∈ ℝ)
1079recnd 11337 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℂ)
10810, 31gtned 11445 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ≠ 0)
109107, 88, 108, 97mulne0d 11968 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝑥 · (log‘2)) ≠ 0)
11032, 106, 109redivcld 12145 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 / (𝑥 · (log‘2))) ∈ ℝ)
111105, 110remulcld 11339 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) ∈ ℝ)
112111, 10readdcld 11338 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0) ∈ ℝ)
11399, 112remulcld 11339 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0)) ∈ ℝ)
1145, 113remulcld 11339 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 · ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0))) ∈ ℝ)
11541, 75elrpd 13161 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) ∈ ℝ+)
1164a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 2 ∈ ℝ)
1176a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 0 < 2)
118 rpre 13129 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ+ → 𝑦 ∈ ℝ)
119118adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ ℝ)
120 rpgt0 13133 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ+ → 0 < 𝑦)
121120adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 0 < 𝑦)
122 1red 11309 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 1 ∈ ℝ)
12333a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 1 < 2)
124122, 123ltned 11446 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 1 ≠ 2)
125124necomd 3010 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 2 ≠ 1)
126116, 117, 119, 121, 125relogbcld 43025 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (2 logb 𝑦) ∈ ℝ)
127126recnd 11337 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (2 logb 𝑦) ∈ ℂ)
12880a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 2 ∈ ℝ+)
129128relogcld 26951 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘2) ∈ ℝ)
130119, 129remulcld 11339 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑦 · (log‘2)) ∈ ℝ)
131119recnd 11337 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ ℂ)
132 2cnd 12421 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 2 ∈ ℂ)
133128rpne0d 13169 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 2 ≠ 0)
134132, 133logcld 26898 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘2) ∈ ℂ)
135 rpne0 13137 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℝ+ → 𝑦 ≠ 0)
136135adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 𝑦 ≠ 0)
13796necomd 3010 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≠ (log‘2))
138137adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 0 ≠ (log‘2))
139138necomd 3010 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (log‘2) ≠ 0)
140131, 134, 136, 139mulne0d 11968 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑦 · (log‘2)) ≠ 0)
141122, 130, 140redivcld 12145 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (1 / (𝑦 · (log‘2))) ∈ ℝ)
142 cnelprrecn 11293 . . . . . . 7 ℂ ∈ {ℝ, ℂ}
143142a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → ℂ ∈ {ℝ, ℂ})
14437recnd 11337 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 logb 𝑥) ∈ ℂ)
145 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝑧 ∈ ℂ)
14638a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 5 ∈ ℕ0)
147145, 146expcld 14289 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧↑5) ∈ ℂ)
148 5cn 12431 . . . . . . . 8 5 ∈ ℂ
149148a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 5 ∈ ℂ)
150102a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 4 ∈ ℕ0)
151145, 150expcld 14289 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧↑4) ∈ ℂ)
152149, 151mulcld 11329 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (5 · (𝑧↑4)) ∈ ℂ)
15313a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
15415a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 3)
15590, 153, 11, 154, 17ltletrd 11470 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 < 𝐴)
15690, 11, 155ltled 11458 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)
157 aks4d1p1p6.4 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
158 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 logb 𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 logb 𝑥))
159 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (1 / (𝑥 · (log‘2)))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (1 / (𝑥 · (log‘2))))
16021, 24, 156, 157, 158, 159dvrelog2b 43117 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 logb 𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (1 / (𝑥 · (log‘2)))))
161 5nn 12429 . . . . . . . 8 5 ∈ ℕ
162 dvexp 26273 . . . . . . . 8 (5 ∈ ℕ → (ℂ D (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧↑5))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (5 · (𝑧↑(5 − 1)))))
163161, 162ax-mp 5 . . . . . . 7 (ℂ D (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧↑5))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (5 · (𝑧↑(5 − 1))))
164 5m1e4 12472 . . . . . . . . . . 11 (5 − 1) = 4
165164a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (5 − 1) = 4)
166165oveq2d 7436 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧↑(5 − 1)) = (𝑧↑4))
167166oveq2d 7436 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (5 · (𝑧↑(5 − 1))) = (5 · (𝑧↑4)))
168167mpteq2dva 5197 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (5 · (𝑧↑(5 − 1)))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (5 · (𝑧↑4))))
169163, 168eqtrid 2807 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂ D (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧↑5))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (5 · (𝑧↑4))))
170 oveq1 7427 . . . . . 6 (𝑧 = (2 logb 𝑥) → (𝑧↑5) = ((2 logb 𝑥)↑5))
171 oveq1 7427 . . . . . . 7 (𝑧 = (2 logb 𝑥) → (𝑧↑4) = ((2 logb 𝑥)↑4))
172171oveq2d 7436 . . . . . 6 (𝑧 = (2 logb 𝑥) → (5 · (𝑧↑4)) = (5 · ((2 logb 𝑥)↑4)))
1732, 143, 144, 110, 147, 152, 160, 169, 170, 172dvmptco 26292 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 logb 𝑥)↑5))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2))))))
174 1cnd 11302 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
175174adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℂ)
176 0red 11311 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 0 ∈ ℝ)
1772, 174dvmptc 26278 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ ↦ 1)) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ 0))
178 ioossre 13538 . . . . . . 7 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
179178a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
180 tgioo4 25124 . . . . . 6 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
181 eqid 2760 . . . . . 6 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
182 iooretop 25084 . . . . . . 7 (𝐴(,)𝐵) ∈ (topGen‘ran (,))
183182a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ (topGen‘ran (,)))
1842, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 183dvmptres 26283 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ 1)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ 0))
1852, 84, 111, 173, 85, 10, 184dvmptadd 26280 . . . 4 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0)))
186 dfrp2 13525 . . . . . . . 8 ℝ+ = (0(,)+∞)
187186a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → ℝ+ = (0(,)+∞))
188187mpteq1d 5194 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (2 logb 𝑦)) = (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦)))
189188oveq2d 7436 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (2 logb 𝑦))) = (ℝ D (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦))))
19090rexrd 11359 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ*)
191 pnfxr 11363 . . . . . . . 8 +∞ ∈ ℝ*
192191a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
19390leidd 11882 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ 0)
194 0lepnf 13262 . . . . . . . 8 0 ≤ +∞
195194a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ +∞)
196 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦)) = (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦))
197 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))) = (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2))))
198190, 192, 193, 195, 196, 197dvrelog2b 43117 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦))) = (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))))
199187eqcomd 2766 . . . . . . 7 (𝜑 → (0(,)+∞) = ℝ+)
200199mpteq1d 5194 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))))
201198, 200eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ (0(,)+∞) ↦ (2 logb 𝑦))) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))))
202189, 201eqtrd 2795 . . . 4 (𝜑 → (ℝ D (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (2 logb 𝑦))) = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (1 / (𝑦 · (log‘2)))))
203 oveq2 7428 . . . 4 (𝑦 = (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) → (2 logb 𝑦) = (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)))
204 oveq1 7427 . . . . 5 (𝑦 = (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) → (𝑦 · (log‘2)) = ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2)))
205204oveq2d 7436 . . . 4 (𝑦 = (((2 logb 𝑥)↑5) + 1) → (1 / (𝑦 · (log‘2))) = (1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))))
2062, 2, 115, 112, 127, 141, 185, 202, 203, 205dvmptco 26292 . . 3 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1)))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0))))
2074a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
208207recnd 11337 . . 3 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
2092, 78, 113, 206, 208dvmptcmul 26284 . 2 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 · (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ (2 · ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0)))))
210144sqcld 14287 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((2 logb 𝑥)↑2) ∈ ℂ)
21182resqcld 14268 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((log‘2)↑2) ∈ ℝ)
21281rpne0d 13169 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 2 ≠ 0)
2133, 212logcld 26898 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (log‘2) ∈ ℂ)
214213, 97, 63expne0d 14295 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((log‘2)↑2) ≠ 0)
2155, 211, 214redivcld 12145 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 / ((log‘2)↑2)) ∈ ℝ)
21667relogcld 26951 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
217 2m1e1 12467 . . . . . . 7 (2 − 1) = 1
218 1nn0 12622 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
219217, 218eqeltri 2856 . . . . . 6 (2 − 1) ∈ ℕ0
220219a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (2 − 1) ∈ ℕ0)
221216, 220reexpcld 14306 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((log‘𝑥)↑(2 − 1)) ∈ ℝ)
22267rpne0d 13169 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ≠ 0)
223221, 9, 222redivcld 12145 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥) ∈ ℝ)
224215, 223remulcld 11339 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥)) ∈ ℝ)
225 eqid 2760 . . 3 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 logb 𝑥)↑2)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 logb 𝑥)↑2))
226 eqid 2760 . . 3 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥)))
227 eqid 2760 . . 3 (2 / ((log‘2)↑2)) = (2 / ((log‘2)↑2))
228 2nn 12416 . . . 4 2 ∈ ℕ
229228a1i 11 . . 3 (𝜑 → 2 ∈ ℕ)
23011, 23, 155, 157, 225, 226, 227, 229dvrelogpow2b 43119 . 2 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 logb 𝑥)↑2))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥))))
2312, 79, 114, 209, 210, 224, 230dvmptadd 26280 1 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 · (2 logb (((2 logb 𝑥)↑5) + 1))) + ((2 logb 𝑥)↑2)))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((2 · ((1 / ((((2 logb 𝑥)↑5) + 1) · (log‘2))) · (((5 · ((2 logb 𝑥)↑4)) · (1 / (𝑥 · (log‘2)))) + 0))) + ((2 / ((log‘2)↑2)) · (((log‘𝑥)↑(2 − 1)) / 𝑥)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569  ⊤wtru 1570   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3895  {cpr 4585   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ran crn 5651  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201   + caddc 11203   · cmul 11205  +∞cpnf 11340  ℝ*cxr 11342   < clt 11343   ≤ cle 11344   − cmin 11541   / cdiv 11973  ℕcn 12335  2c2 12397  3c3 12398  4c4 12399  5c5 12400  ℕ0cn0 12606  ℤcz 12693  ℤ≥cuz 12965  ℝ+crp 13120  (,)cioo 13476  ↑cexp 14204  TopOpenctopn 17592  topGenctg 17608  ℂfldccnfld 21678   D cdv 26183  logclog 26882   logb clogb 27092
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-ioc 13481  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-mod 14010  df-seq 14145  df-exp 14205  df-fac 14418  df-bc 14447  df-hash 14475  df-shft 15220  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-limsup 15638  df-clim 15655  df-rlim 15656  df-sum 15854  df-ef 16233  df-sin 16235  df-cos 16236  df-pi 16238  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-haus 23633  df-cmp 23705  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187  df-log 26884  df-logb 27093
This theorem is used by:  aks4d1p1p5  43126
  Copyright terms: Public domain W3C validator