MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  chebbnd1lem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem chebbnd1lem1 26962
Description: Lemma for chebbnd1 26965: show a lower bound on ฯ€(๐‘ฅ) at even integers using similar techniques to those used to prove bpos 26786. (Note that the expression ๐พ is actually equal to 2 ยท ๐‘, but proving that is not necessary for the proof, and it's too much work.) The key to the proof is bposlem1 26777, which shows that each term in the expansion ((2 ยท ๐‘)C๐‘) = โˆ๐‘ โˆˆ โ„™ (๐‘โ†‘(๐‘ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) is at most 2 ยท ๐‘, so that the sum really only has nonzero elements up to 2 ยท ๐‘, and since each term is at most 2 ยท ๐‘, after taking logs we get the inequality ฯ€(2 ยท ๐‘) ยท log(2 ยท ๐‘) โ‰ค log((2 ยท ๐‘)C๐‘), and bclbnd 26773 finishes the proof. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Apr-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
chebbnd1lem1.1 ๐พ = if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
Assertion
Ref Expression
chebbnd1lem1 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) < ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))

Proof of Theorem chebbnd1lem1
Dummy variable ๐‘˜ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 4nn 12292 . . . . . 6 4 โˆˆ โ„•
2 eluznn 12899 . . . . . . . 8 ((4 โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
31, 2mpan 689 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
43nnnn0d 12529 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
5 nnexpcl 14037 . . . . . 6 ((4 โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (4โ†‘๐‘) โˆˆ โ„•)
61, 4, 5sylancr 588 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (4โ†‘๐‘) โˆˆ โ„•)
76nnrpd 13011 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (4โ†‘๐‘) โˆˆ โ„+)
83nnrpd 13011 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„+)
97, 8rpdivcld 13030 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((4โ†‘๐‘) / ๐‘) โˆˆ โ„+)
109relogcld 26123 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) โˆˆ โ„)
11 fzctr 13610 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ โˆˆ (0...(2 ยท ๐‘)))
124, 11syl 17 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ (0...(2 ยท ๐‘)))
13 bccl2 14280 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (0...(2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„•)
1412, 13syl 17 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„•)
1514nnrpd 13011 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„+)
1615relogcld 26123 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„)
17 2z 12591 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„ค
18 eluzelz 12829 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
19 zmulcl 12608 . . . . . . 7 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
2017, 18, 19sylancr 588 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
2120zred 12663 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„)
22 ppicl 26625 . . . . 5 ((2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„•0)
2321, 22syl 17 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„•0)
2423nn0red 12530 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„)
25 2nn 12282 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•
26 nnmulcl 12233 . . . . . 6 ((2 โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„•)
2725, 3, 26sylancr 588 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„•)
2827nnrpd 13011 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„+)
2928relogcld 26123 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„)
3024, 29remulcld 11241 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โˆˆ โ„)
31 bclbnd 26773 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((4โ†‘๐‘) / ๐‘) < ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
32 logltb 26100 . . . 4 ((((4โ†‘๐‘) / ๐‘) โˆˆ โ„+ โˆง ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„+) โ†’ (((4โ†‘๐‘) / ๐‘) < ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โ†” (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) < (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
339, 15, 32syl2anc 585 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (((4โ†‘๐‘) / ๐‘) < ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โ†” (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) < (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
3431, 33mpbid 231 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) < (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
35 chebbnd1lem1.1 . . . . . . . 8 ๐พ = if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
3627, 14ifcld 4574 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)
3735, 36eqeltrid 2838 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„•)
3837nnred 12224 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„)
39 ppicl 26625 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ โ„ โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โˆˆ โ„•0)
4038, 39syl 17 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โˆˆ โ„•0)
4140nn0red 12530 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โˆˆ โ„)
4241, 29remulcld 11241 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โˆˆ โ„)
43 fzfid 13935 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1...๐พ) โˆˆ Fin)
44 inss1 4228 . . . . . 6 ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...๐พ)
45 ssfi 9170 . . . . . 6 (((1...๐พ) โˆˆ Fin โˆง ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...๐พ)) โ†’ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โˆˆ Fin)
4643, 44, 45sylancl 587 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โˆˆ Fin)
4737nnzd 12582 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค)
4814nnzd 12582 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„ค)
4914nnred 12224 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„)
50 min2 13166 . . . . . . . . . . . 12 (((2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โˆง ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„) โ†’ if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
5121, 49, 50syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
5235, 51eqbrtrid 5183 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
53 eluz2 12825 . . . . . . . . . 10 (((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐พ) โ†” (๐พ โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„ค โˆง ๐พ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
5447, 48, 52, 53syl3anbrc 1344 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐พ))
55 fzss2 13538 . . . . . . . . 9 (((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜๐พ) โ†’ (1...๐พ) โŠ† (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
5654, 55syl 17 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1...๐พ) โŠ† (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
5756ssrind 4235 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โŠ† ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™))
5857sselda 3982 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™))
59 simpr 486 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™))
6059elin1d 4198 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
61 elfznn 13527 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
6260, 61syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
6359elin2d 4199 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„™)
6414adantr 482 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„•)
6563, 64pccld 16780 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•0)
6662, 65nnexpcld 14205 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„•)
6766nnrpd 13011 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„+)
6867relogcld 26123 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โˆˆ โ„)
6958, 68syldan 592 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โˆˆ โ„)
7029adantr 482 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„)
71 elinel2 4196 . . . . . . . 8 (๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„™)
72 bposlem1 26777 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„™) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
733, 71, 72syl2an 597 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
7458, 67syldan 592 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„+)
7574reeflogd 26124 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))) = (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
7628adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„+)
7776reeflogd 26124 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜(2 ยท ๐‘))) = (2 ยท ๐‘))
7873, 75, 773brtr4d 5180 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
79 efle 16058 . . . . . . 7 (((logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โˆˆ โ„ โˆง (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„) โ†’ ((logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โ‰ค (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โ†” (expโ€˜(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜(2 ยท ๐‘)))))
8069, 70, 79syl2anc 585 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ ((logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โ‰ค (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โ†” (expโ€˜(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜(2 ยท ๐‘)))))
8178, 80mpbird 257 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โ‰ค (logโ€˜(2 ยท ๐‘)))
8246, 69, 70, 81fsumle 15742 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โ‰ค ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(2 ยท ๐‘)))
8368recnd 11239 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โˆˆ โ„‚)
8458, 83syldan 592 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) โˆˆ โ„‚)
85 eldifn 4127 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โ†’ ยฌ ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))
8685adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ยฌ ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))
87 simpr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)))
8887eldifad 3960 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™))
8988elin1d 4198 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
9089, 61syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
9190adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
9291nnred 12224 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„)
9388, 66syldan 592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„•)
9493nnred 12224 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„)
9594adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โˆˆ โ„)
9621adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„)
9791nncnd 12225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
9897exp1d 14103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜โ†‘1) = ๐‘˜)
9991nnge1d 12257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘˜)
100 simprr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)
101 nnuz 12862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 โ„• = (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
102100, 101eleqtrdi 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
10392, 99, 102leexp2ad 14214 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜โ†‘1) โ‰ค (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
10498, 103eqbrtrrd 5172 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
1053adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
10688elin2d 4199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„™)
107106adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„™)
108105, 107, 72syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
10992, 95, 96, 104, 108letrd 11368 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค (2 ยท ๐‘))
110 elfzle2 13502 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐‘˜ โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
11189, 110syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
112111adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
11349adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„)
114 lemin 13168 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘˜ โˆˆ โ„ โˆง (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โˆง ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘˜ โ‰ค if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ†” (๐‘˜ โ‰ค (2 ยท ๐‘) โˆง ๐‘˜ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
11592, 96, 113, 114syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜ โ‰ค if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ†” (๐‘˜ โ‰ค (2 ยท ๐‘) โˆง ๐‘˜ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))))
116109, 112, 115mpbir2and 712 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
117116, 35breqtrrdi 5190 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โ‰ค ๐พ)
11837adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„•)
119118nnzd 12582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค)
120 fznn 13566 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐พ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (1...๐พ) โ†” (๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โ‰ค ๐พ)))
121119, 120syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (1...๐พ) โ†” (๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โ‰ค ๐พ)))
12291, 117, 121mpbir2and 712 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (1...๐พ))
123122, 107elind 4194 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง (๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))
124123expr 458 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)))
12586, 124mtod 197 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ยฌ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•)
12688, 65syldan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•0)
127 elnn0 12471 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„•0 โ†” ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„• โˆจ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) = 0))
128126, 127sylib 217 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„• โˆจ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) = 0))
129128ord 863 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (ยฌ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) = 0))
130125, 129mpd 15 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) = 0)
131130oveq2d 7422 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) = (๐‘˜โ†‘0))
13290nncnd 12225 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
133132exp0d 14102 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜โ†‘0) = 1)
134131, 133eqtrd 2773 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘))) = 1)
135134fveq2d 6893 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = (logโ€˜1))
136 log1 26086 . . . . . . 7 (logโ€˜1) = 0
137135, 136eqtrdi 2789 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆ– ((1...๐พ) โˆฉ โ„™))) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = 0)
138 fzfid 13935 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ Fin)
139 inss1 4228 . . . . . . 7 ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘))
140 ssfi 9170 . . . . . . 7 (((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ Fin โˆง ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘))) โ†’ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆˆ Fin)
141138, 139, 140sylancl 587 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โˆˆ Fin)
14257, 84, 137, 141fsumss 15668 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))))
14362nnrpd 13011 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„+)
14465nn0zd 12581 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„ค)
145 relogexp 26096 . . . . . . 7 ((๐‘˜ โˆˆ โ„+ โˆง (๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„ค) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) ยท (logโ€˜๐‘˜)))
146143, 144, 145syl2anc 585 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ (logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = ((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) ยท (logโ€˜๐‘˜)))
147146sumeq2dv 15646 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) ยท (logโ€˜๐‘˜)))
148 pclogsum 26708 . . . . . 6 (((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) ยท (logโ€˜๐‘˜)) = (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
14914, 148syl 17 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)((๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) ยท (logโ€˜๐‘˜)) = (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
150142, 147, 1493eqtrd 2777 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(๐‘˜โ†‘(๐‘˜ pCnt ((2 ยท ๐‘)C๐‘)))) = (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)))
15129recnd 11239 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„‚)
152 fsumconst 15733 . . . . . 6 ((((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โˆˆ Fin โˆง (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(2 ยท ๐‘)) = ((โ™ฏโ€˜((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
15346, 151, 152syl2anc 585 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(2 ยท ๐‘)) = ((โ™ฏโ€˜((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
154 2eluzge1 12875 . . . . . . 7 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
155 ppival2g 26623 . . . . . . 7 ((๐พ โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) = (โ™ฏโ€˜((1...๐พ) โˆฉ โ„™)))
15647, 154, 155sylancl 587 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) = (โ™ฏโ€˜((1...๐พ) โˆฉ โ„™)))
157156oveq1d 7421 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) = ((โ™ฏโ€˜((1...๐พ) โˆฉ โ„™)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
158153, 157eqtr4d 2776 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™)(logโ€˜(2 ยท ๐‘)) = ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
15982, 150, 1583brtr3d 5179 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
160 min1 13165 . . . . . . 7 (((2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โˆง ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„) โ†’ if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
16121, 49, 160syl2anc 585 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ if((2 ยท ๐‘) โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘), (2 ยท ๐‘), ((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
16235, 161eqbrtrid 5183 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โ‰ค (2 ยท ๐‘))
163 ppiwordi 26656 . . . . 5 ((๐พ โˆˆ โ„ โˆง (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โˆง ๐พ โ‰ค (2 ยท ๐‘)) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โ‰ค (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)))
16438, 21, 162, 163syl3anc 1372 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โ‰ค (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)))
165 1red 11212 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
166 2re 12283 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„
167166a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
168 1lt2 12380 . . . . . . . 8 1 < 2
169168a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 < 2)
170 2t1e2 12372 . . . . . . . 8 (2 ยท 1) = 2
1713nnge1d 12257 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘)
172 eluzelre 12830 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
173 2pos 12312 . . . . . . . . . . . 12 0 < 2
174166, 173pm3.2i 472 . . . . . . . . . . 11 (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2)
175174a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2))
176 lemul2 12064 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2)) โ†’ (1 โ‰ค ๐‘ โ†” (2 ยท 1) โ‰ค (2 ยท ๐‘)))
177165, 172, 175, 176syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1 โ‰ค ๐‘ โ†” (2 ยท 1) โ‰ค (2 ยท ๐‘)))
178171, 177mpbid 231 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท 1) โ‰ค (2 ยท ๐‘))
179170, 178eqbrtrrid 5184 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 2 โ‰ค (2 ยท ๐‘))
180165, 167, 21, 169, 179ltletrd 11371 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 < (2 ยท ๐‘))
18121, 180rplogcld 26129 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„+)
18241, 24, 181lemul1d 13056 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜๐พ) โ‰ค (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) โ†” ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โ‰ค ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘)))))
183164, 182mpbid 231 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โ‰ค ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
18416, 42, 30, 159, 183letrd 11368 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โ‰ค ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
18510, 16, 30, 34, 184ltletrd 11371 1 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) < ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โˆ– cdif 3945   โˆฉ cin 3947   โŠ† wss 3948  ifcif 4528   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  Fincfn 8936  โ„‚cc 11105  โ„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   ยท cmul 11112   < clt 11245   โ‰ค cle 11246   / cdiv 11868  โ„•cn 12209  2c2 12264  4c4 12266  โ„•0cn0 12469  โ„คcz 12555  โ„คโ‰ฅcuz 12819  โ„+crp 12971  ...cfz 13481  โ†‘cexp 14024  Ccbc 14259  โ™ฏchash 14287  ฮฃcsu 15629  expce 16002  โ„™cprime 16605   pCnt cpc 16766  logclog 26055  ฯ€cppi 26588
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011  df-pi 16013  df-dvds 16195  df-gcd 16433  df-prm 16606  df-pc 16767  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-mulg 18946  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cld 22515  df-ntr 22516  df-cls 22517  df-nei 22594  df-lp 22632  df-perf 22633  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-haus 22811  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-limc 25375  df-dv 25376  df-log 26057  df-ppi 26594
This theorem is referenced by:  chebbnd1lem3  26964
  Copyright terms: Public domain W3C validator