Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  aks4d1p9 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aks4d1p9 42780
Description: Show that the order is bound by the squared binary logarithm. (Contributed by metakunt, 14-Nov-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
aks4d1p9.1 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘3))
aks4d1p9.2 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1))
aks4d1p9.3 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
aks4d1p9.4 𝑅 = inf({𝑟 ∈ (1...𝐵) ∣ ¬ 𝑟𝐴}, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
aks4d1p9 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) < ((od𝑅)‘𝑁))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑟   𝐵,𝑟   𝑘,𝑁   𝑁,𝑟   𝑅,𝑘   𝑅,𝑟   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑟)   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem aks4d1p9
Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2re 12315 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
21a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
3 2pos 12345 . . . . . . . . . 10 0 < 2
43a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 2)
5 aks4d1p9.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘3))
6 eluzelz 12872 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℤ)
75, 6syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
87zred 12700 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
9 0red 11211 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
10 3re 12321 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℝ
1110a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
12 3pos 12349 . . . . . . . . . . 11 0 < 3
1312a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 3)
14 eluzle 12875 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 3 ≤ 𝑁)
155, 14syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
169, 11, 8, 13, 15ltletrd 11370 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 < 𝑁)
17 1red 11209 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
18 1lt2 12413 . . . . . . . . . . . 12 1 < 2
1918a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 < 2)
2017, 19ltned 11346 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ≠ 2)
2120necomd 3019 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ≠ 1)
222, 4, 8, 16, 21relogbcld 42666 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
2322resqcld 14161 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ)
24 aks4d1p9.2 . . . . . . . . . . . . 13 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1))
25 aks4d1p9.3 . . . . . . . . . . . . 13 𝐵 = (⌈‘((2 logb 𝑁)↑5))
26 aks4d1p9.4 . . . . . . . . . . . . 13 𝑅 = inf({𝑟 ∈ (1...𝐵) ∣ ¬ 𝑟𝐴}, ℝ, < )
275, 24, 25, 26aks4d1p4 42771 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑅 ∈ (1...𝐵) ∧ ¬ 𝑅𝐴))
2827simpld 499 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ (1...𝐵))
29 elfznn 13581 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ (1...𝐵) → 𝑅 ∈ ℕ)
3028, 29syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
315, 24, 25, 26aks4d1p8 42779 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
3230, 7, 313jca 1144 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 gcd 𝑅) = 1))
33 odzcl 16853 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 gcd 𝑅) = 1) → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℕ)
3432, 33syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℕ)
3534nnzd 12617 . . . . . . 7 (𝜑 → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℤ)
36 flge 13838 . . . . . . 7 ((((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℤ) → (((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2) ↔ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
3723, 35, 36syl2anc 595 . . . . . 6 (𝜑 → (((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2) ↔ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
3837biimpd 232 . . . . 5 (𝜑 → (((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2) → ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
3938imp 411 . . . 4 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)) → ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))
4030nnzd 12617 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
4140adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑅 ∈ ℤ)
427adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑁 ∈ ℤ)
4334nnnn0d 12565 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℕ0)
4443adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℕ0)
4542, 44zexpcld 14123 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) ∈ ℤ)
46 1zzd 12625 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 1 ∈ ℤ)
4745, 46zsubcld 12705 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ∈ ℤ)
485, 25aks4d1lem1 42754 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝐵 ∈ ℕ ∧ 9 < 𝐵))
4948simpld 499 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
5049nnred 12248 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
5149nngt0d 12285 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 < 𝐵)
522, 4, 50, 51, 21relogbcld 42666 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 logb 𝐵) ∈ ℝ)
5352flcld 13831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ)
54 2cnd 12319 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
559, 4gtned 11345 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 2 ≠ 0)
5654, 55, 213jca 1144 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1))
57 logb1 26900 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 1) = 0)
5856, 57syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 logb 1) = 0)
59 2z 12626 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 ∈ ℤ
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 2 ∈ ℤ)
612leidd 11780 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 2 ≤ 2)
62 0lt1 11736 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 < 1
6362a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 0 < 1)
6449nnge1d 12284 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ≤ 𝐵)
6560, 61, 17, 63, 50, 51, 64logblebd 42669 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 logb 1) ≤ (2 logb 𝐵))
6658, 65eqbrtrrd 5137 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≤ (2 logb 𝐵))
67 0zd 12603 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
68 flge 13838 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((2 logb 𝐵) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ) → (0 ≤ (2 logb 𝐵) ↔ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
6952, 67, 68syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 ≤ (2 logb 𝐵) ↔ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
7066, 69mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵)))
7153, 70jca 520 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
72 elnn0z 12604 . . . . . . . . . . . . 13 ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (⌊‘(2 logb 𝐵))))
7371, 72sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0)
747, 73zexpcld 14123 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) ∈ ℤ)
75 fzfid 14009 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∈ Fin)
767adantr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑁 ∈ ℤ)
77 elfznn 13581 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑘 ∈ ℕ)
7877nnnn0d 12565 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
7978adantl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8076, 79zexpcld 14123 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑁𝑘) ∈ ℤ)
81 1zzd 12625 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 1 ∈ ℤ)
8280, 81zsubcld 12705 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℤ)
8375, 82fprodzcl 16008 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℤ)
8474, 83zmulcld 12706 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℤ)
8524a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)))
8685eleq1d 2854 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐴 ∈ ℤ ↔ ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℤ))
8784, 86mpbird 260 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
8887adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝐴 ∈ ℤ)
89 iddvds 16327 . . . . . . . . . . 11 (((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℤ → ((od𝑅)‘𝑁) ∥ ((od𝑅)‘𝑁))
9035, 89syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((od𝑅)‘𝑁) ∥ ((od𝑅)‘𝑁))
91 odzdvds 16855 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 gcd 𝑅) = 1) ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℕ0) → (𝑅 ∥ ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ↔ ((od𝑅)‘𝑁) ∥ ((od𝑅)‘𝑁)))
9232, 43, 91syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑅 ∥ ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ↔ ((od𝑅)‘𝑁) ∥ ((od𝑅)‘𝑁)))
9390, 92mpbird 260 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 ∥ ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1))
9493adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑅 ∥ ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1))
9573adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (⌊‘(2 logb 𝐵)) ∈ ℕ0)
9642, 95zexpcld 14123 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) ∈ ℤ)
97 fzfid 14009 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∈ Fin)
9842adantr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑁 ∈ ℤ)
9977adantl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ)
10099nnnn0d 12565 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
10198, 100zexpcld 14123 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑁𝑘) ∈ ℤ)
102 1zzd 12625 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 1 ∈ ℤ)
103101, 102zsubcld 12705 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℤ)
10497, 103fprodzcl 16008 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℤ)
105 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((od𝑅)‘𝑁) → ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑧) = ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘((od𝑅)‘𝑁)))
106105breq1d 5121 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ((od𝑅)‘𝑁) → (((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑧) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘) ↔ ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘((od𝑅)‘𝑁)) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘)))
107 ssidd 3966 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ⊆ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
1087adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑁 ∈ ℤ)
109 elfznn 13581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑥 ∈ ℕ)
110109adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑥 ∈ ℕ)
111110nnnn0d 12565 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑥 ∈ ℕ0)
112108, 111zexpcld 14123 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑁𝑥) ∈ ℤ)
113 1zzd 12625 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 1 ∈ ℤ)
114112, 113zsubcld 12705 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑁𝑥) − 1) ∈ ℤ)
115114fmpttd 7111 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1)):(1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))⟶ℤ)
11675, 107, 115fprodfvdvdsd 16392 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑧) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘))
117116adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ∀𝑧 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑧) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘))
11822adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
119118resqcld 14161 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((2 logb 𝑁)↑2) ∈ ℝ)
120119flcld 13831 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)) ∈ ℤ)
12135adantr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℤ)
12234nnge1d 12284 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ≤ ((od𝑅)‘𝑁))
123122adantr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 1 ≤ ((od𝑅)‘𝑁))
124 simpr 489 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))
12546, 120, 121, 123, 124elfzd 13543 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
126106, 117, 125rspcdva 3589 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘((od𝑅)‘𝑁)) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘))
127 eqidd 2770 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1)) = (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1)))
128 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑥 = ((od𝑅)‘𝑁)) → 𝑥 = ((od𝑅)‘𝑁))
129128oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑥 = ((od𝑅)‘𝑁)) → (𝑁𝑥) = (𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)))
130129oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑥 = ((od𝑅)‘𝑁)) → ((𝑁𝑥) − 1) = ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1))
131127, 130, 125, 47fvmptd 6998 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘((od𝑅)‘𝑁)) = ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1))
132 eqidd 2770 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1)) = (𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1)))
133 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) ∧ 𝑥 = 𝑘) → 𝑥 = 𝑘)
134133oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) ∧ 𝑥 = 𝑘) → (𝑁𝑥) = (𝑁𝑘))
135134oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) ∧ 𝑥 = 𝑘) → ((𝑁𝑥) − 1) = ((𝑁𝑘) − 1))
136 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))))
137132, 135, 136, 103fvmptd 6998 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))) → ((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘) = ((𝑁𝑘) − 1))
138137prodeq2dv 15976 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘) = ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1))
139131, 138breq12d 5124 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → (((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘((od𝑅)‘𝑁)) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑥 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) ↦ ((𝑁𝑥) − 1))‘𝑘) ↔ ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)))
140126, 139mpbid 235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ∥ ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1))
14147, 96, 104, 140dvdsmultr2d 16357 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ∥ ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)))
14224a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝐴 = ((𝑁↑(⌊‘(2 logb 𝐵))) · ∏𝑘 ∈ (1...(⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)))((𝑁𝑘) − 1)))
143141, 142breqtrrd 5141 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → ((𝑁↑((od𝑅)‘𝑁)) − 1) ∥ 𝐴)
14441, 47, 88, 94, 143dvdstrd 16353 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑅𝐴)
145144ex 417 . . . . . 6 (𝜑 → (((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)) → 𝑅𝐴))
146145adantr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)) → (((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2)) → 𝑅𝐴))
147146imp 411 . . . 4 (((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)) ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ (⌊‘((2 logb 𝑁)↑2))) → 𝑅𝐴)
14839, 147mpdan 699 . . 3 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)) → 𝑅𝐴)
14927simprd 500 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑅𝐴)
150149adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)) → ¬ 𝑅𝐴)
151148, 150pm2.65da 828 . 2 (𝜑 → ¬ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2))
15234nnred 12248 . . 3 (𝜑 → ((od𝑅)‘𝑁) ∈ ℝ)
15323, 152ltnled 11357 . 2 (𝜑 → (((2 logb 𝑁)↑2) < ((od𝑅)‘𝑁) ↔ ¬ ((od𝑅)‘𝑁) ≤ ((2 logb 𝑁)↑2)))
154151, 153mpbird 260 1 (𝜑 → ((2 logb 𝑁)↑2) < ((od𝑅)‘𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  wral 3085  {crab 3422   class class class wbr 5111  cmpt 5194  cfv 6537  (class class class)co 7411  infcinf 9401  cc 11098  cr 11099  0cc0 11100  1c1 11101   · cmul 11105   < clt 11243  cle 11244  cmin 11441  cn 12233  2c2 12295  3c3 12296  5c5 12298  9c9 12302  0cn0 12504  cz 12591  cuz 12862  ...cfz 13535  cfl 13823  cceil 13824  cexp 14097  cprod 15957  cdvds 16310   gcd cgcd 16552  odcodz 16822   logb clogb 26895
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9610  ax-cc 10419  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178  ax-addf 11179
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3423  df-v 3463  df-sbc 3752  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-symdif 4212  df-nul 4293  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-disj 5079  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-ofr 7676  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-oadd 8457  df-omul 8458  df-er 8694  df-map 8826  df-pm 8827  df-ixp 8896  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-fsupp 9322  df-fi 9371  df-sup 9402  df-inf 9403  df-oi 9472  df-dju 9887  df-card 9925  df-acn 9928  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12505  df-xnn0 12578  df-z 12592  df-dec 12712  df-uz 12863  df-q 12973  df-rp 13017  df-xneg 13137  df-xadd 13138  df-xmul 13139  df-ioo 13376  df-ioc 13377  df-ico 13378  df-icc 13379  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-fl 13825  df-ceil 13826  df-mod 13903  df-seq 14038  df-exp 14098  df-fac 14310  df-bc 14339  df-hash 14367  df-shft 15104  df-cj 15150  df-re 15151  df-im 15152  df-sqrt 15286  df-abs 15287  df-limsup 15522  df-clim 15539  df-rlim 15540  df-sum 15738  df-prod 15958  df-ef 16121  df-e 16122  df-sin 16123  df-cos 16124  df-pi 16126  df-dvds 16311  df-gcd 16553  df-lcm 16648  df-lcmf 16649  df-prm 16730  df-odz 16824  df-phi 16825  df-pc 16897  df-struct 17207  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-mulr 17324  df-starv 17325  df-sca 17326  df-vsca 17327  df-ip 17328  df-tset 17329  df-ple 17330  df-ds 17332  df-unif 17333  df-hom 17334  df-cco 17335  df-rest 17475  df-topn 17476  df-0g 17494  df-gsum 17495  df-topgen 17496  df-pt 17497  df-prds 17500  df-xrs 17556  df-qtop 17561  df-imas 17562  df-xps 17564  df-mre 17638  df-mrc 17639  df-acs 17641  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-submnd 18842  df-mulg 19134  df-cntz 19387  df-cmn 19852  df-psmet 21483  df-xmet 21484  df-met 21485  df-bl 21486  df-mopn 21487  df-fbas 21488  df-fg 21489  df-cnfld 21492  df-top 23020  df-topon 23037  df-topsp 23059  df-bases 23072  df-cld 23145  df-ntr 23146  df-cls 23147  df-nei 23224  df-lp 23262  df-perf 23263  df-cn 23353  df-cnp 23354  df-haus 23441  df-cmp 23513  df-tx 23688  df-hmeo 23881  df-fil 23972  df-fm 24064  df-flim 24065  df-flf 24066  df-xms 24446  df-ms 24447  df-tms 24448  df-cncf 25006  df-ovol 25592  df-vol 25593  df-mbf 25747  df-itg1 25748  df-itg2 25749  df-ibl 25750  df-itg 25751  df-0p 25798  df-limc 25994  df-dv 25995  df-log 26687  df-cxp 26688  df-logb 26896
This theorem is referenced by:  aks4d1  42781
  Copyright terms: Public domain W3C validator