Theorem aks4d1p2 42520

Description: Technical lemma for existence of non-divisor. (Contributed by metakunt, 27-Oct-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
aks4d1p2.1	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
aks4d1p2.2	⊢ 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁↑𝑘) − 1))
aks4d1p2.3	⊢ 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))

Assertion

Ref	Expression
aks4d1p2	⊢ (𝜑 → (2↑𝐵) ≤ (lcm‘(1...𝐵)))

Proof of Theorem aks4d1p2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		aks4d1p2.3	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
2	1	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
3		2re 12244	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℝ
4	3	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
5		2pos 12273	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 < 2
6	5	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 < 2)
7		aks4d1p2.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
8		eluzelz 12787	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℤ)
9	7, 8	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
10	9	zred 12622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
11		0red 11136	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
12		3re 12250	. . . . . . . . . 10 ⊢ 3 ∈ ℝ
13	12	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
14		3pos 12275	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 < 3
15	14	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 0 < 3)
16		eluzle 12790	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ 𝑁)
17	7, 16	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
18	11, 13, 10, 15, 17	ltletrd 11295	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑁)
19		1red 11134	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
20		1lt2 12336	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 < 2
21	20	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 < 2)
22	19, 21	ltned 11271	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ≠ 2)
23	22	necomd 2988	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 2 ≠ 1)
24	4, 6, 10, 18, 23	relogbcld 42417	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
25		5nn0 12446	. . . . . . . 8 ⊢ 5 ∈ ℕ0
26	25	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 5 ∈ ℕ0)
27	24, 26	reexpcld 14114	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ)
28		ceilcl 13790	. . . . . 6 ⊢ (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
29	27, 28	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℤ)
30	2, 29	eqeltrd 2837	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℤ)
31	29	zred 12622	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)) ∈ ℝ)
32		7re 12263	. . . . . . . 8 ⊢ 7 ∈ ℝ
33	32	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 7 ∈ ℝ)
34		7pos 12281	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 7
35	34	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 0 < 7)
36	10, 17	3lexlogpow5ineq3 42500	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 7 < ((2 logb 𝑁)↑5))
37	11, 33, 27, 35, 36	lttrd 11296	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 < ((2 logb 𝑁)↑5))
38		ceilge 13793	. . . . . . 7 ⊢ (((2 logb 𝑁)↑5) ∈ ℝ → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
39	27, 38	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑5) ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
40	11, 27, 31, 37, 39	ltletrd 11295	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 < (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
41	40, 2	breqtrrd 5114	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝐵)
42	30, 41	jca 511	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐵))
43		elnnz 12523	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ ↔ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐵))
44	42, 43	sylibr 234	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ)
45	33, 27, 36	ltled 11283	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 7 ≤ ((2 logb 𝑁)↑5))
46	33, 27, 31, 45, 39	letrd 11292	. . 3 ⊢ (𝜑 → 7 ≤ (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5)))
47	46, 2	breqtrrd 5114	. 2 ⊢ (𝜑 → 7 ≤ 𝐵)
48	44, 47	lcmineqlem 42495	1 ⊢ (𝜑 → (2↑𝐵) ≤ (lcm‘(1...𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5086  ‘cfv 6490  (class class class)co 7358  ℝcr 11026  0cc0 11027  1c1 11028   · cmul 11032   < clt 11168   ≤ cle 11169   − cmin 11366  ℕcn 12163  2c2 12225  3c3 12226  5c5 12228  7c7 12230  ℕ₀cn0 12426  ℤcz 12513  ℤ_≥cuz 12777  ...cfz 13450  ⌊cfl 13738  ⌈cceil 13739  ↑cexp 14012  ∏cprod 15857  lcmclcmf 16547   log_b clogb 26739

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 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  ax-inf2 9551  ax-cc 10346  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104  ax-pre-sup 11105  ax-addf 11106

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 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-symdif 4194  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-disj 5054  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-isom 6499  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-ofr 7623  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8102  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-2o 8397  df-oadd 8400  df-omul 8401  df-er 8634  df-map 8766  df-pm 8767  df-ixp 8837  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-fsupp 9266  df-fi 9315  df-sup 9346  df-inf 9347  df-oi 9416  df-dju 9814  df-card 9852  df-acn 9855  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12164  df-2 12233  df-3 12234  df-4 12235  df-5 12236  df-6 12237  df-7 12238  df-8 12239  df-9 12240  df-n0 12427  df-z 12514  df-dec 12634  df-uz 12778  df-q 12888  df-rp 12932  df-xneg 13052  df-xadd 13053  df-xmul 13054  df-ioo 13291  df-ioc 13292  df-ico 13293  df-icc 13294  df-fz 13451  df-fzo 13598  df-fl 13740  df-ceil 13741  df-mod 13818  df-seq 13953  df-exp 14013  df-fac 14225  df-bc 14254  df-hash 14282  df-shft 15018  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-limsup 15422  df-clim 15439  df-rlim 15440  df-sum 15638  df-prod 15858  df-ef 16021  df-sin 16023  df-cos 16024  df-pi 16026  df-dvds 16211  df-gcd 16453  df-lcm 16548  df-lcmf 16549  df-prm 16630  df-struct 17106  df-sets 17123  df-slot 17141  df-ndx 17153  df-base 17169  df-ress 17190  df-plusg 17222  df-mulr 17223  df-starv 17224  df-sca 17225  df-vsca 17226  df-ip 17227  df-tset 17228  df-ple 17229  df-ds 17231  df-unif 17232  df-hom 17233  df-cco 17234  df-rest 17374  df-topn 17375  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-topgen 17395  df-pt 17396  df-prds 17399  df-xrs 17455  df-qtop 17460  df-imas 17461  df-xps 17463  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-submnd 18741  df-mulg 19033  df-cntz 19281  df-cmn 19746  df-psmet 21334  df-xmet 21335  df-met 21336  df-bl 21337  df-mopn 21338  df-fbas 21339  df-fg 21340  df-cnfld 21343  df-top 22867  df-topon 22884  df-topsp 22906  df-bases 22919  df-cld 22992  df-ntr 22993  df-cls 22994  df-nei 23071  df-lp 23109  df-perf 23110  df-cn 23200  df-cnp 23201  df-haus 23288  df-cmp 23360  df-tx 23535  df-hmeo 23728  df-fil 23819  df-fm 23911  df-flim 23912  df-flf 23913  df-xms 24293  df-ms 24294  df-tms 24295  df-cncf 24853  df-ovol 25439  df-vol 25440  df-mbf 25594  df-itg1 25595  df-itg2 25596  df-ibl 25597  df-itg 25598  df-0p 25645  df-limc 25841  df-dv 25842  df-log 26531  df-cxp 26532  df-logb 26740

This theorem is referenced by:  aks4d1p3  42521