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

Theorem chebbnd1lem1 26972
Description: Lemma for chebbnd1 26975: show a lower bound on ฯ€(๐‘ฅ) at even integers using similar techniques to those used to prove bpos 26796. (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 26787, 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 26783 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 12295 . . . . . 6 4 โˆˆ โ„•
2 eluznn 12902 . . . . . . . 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 12532 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
5 nnexpcl 14040 . . . . . 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 13014 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (4โ†‘๐‘) โˆˆ โ„+)
83nnrpd 13014 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„+)
97, 8rpdivcld 13033 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((4โ†‘๐‘) / ๐‘) โˆˆ โ„+)
109relogcld 26131 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((4โ†‘๐‘) / ๐‘)) โˆˆ โ„)
11 fzctr 13613 . . . . . 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 14283 . . . . 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 13014 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„+)
1615relogcld 26131 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ โ„)
17 2z 12594 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„ค
18 eluzelz 12832 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
19 zmulcl 12611 . . . . . . 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 12666 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„)
22 ppicl 26635 . . . . 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 12533 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„)
25 2nn 12285 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•
26 nnmulcl 12236 . . . . . 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 13014 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (2 ยท ๐‘) โˆˆ โ„+)
2928relogcld 26131 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„)
3024, 29remulcld 11244 . 2 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜(2 ยท ๐‘)) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โˆˆ โ„)
31 bclbnd 26783 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((4โ†‘๐‘) / ๐‘) < ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
32 logltb 26108 . . . 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 4575 . . . . . . . 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 12227 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„)
39 ppicl 26635 . . . . . 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 12533 . . . 4 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (ฯ€โ€˜๐พ) โˆˆ โ„)
4241, 29remulcld 11244 . . 3 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((ฯ€โ€˜๐พ) ยท (logโ€˜(2 ยท ๐‘))) โˆˆ โ„)
43 fzfid 13938 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1...๐พ) โˆˆ Fin)
44 inss1 4229 . . . . . 6 ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...๐พ)
45 ssfi 9173 . . . . . 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 12585 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค)
4814nnzd 12585 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„ค)
4914nnred 12227 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((2 ยท ๐‘)C๐‘) โˆˆ โ„)
50 min2 13169 . . . . . . . . . . . 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 5184 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โ‰ค ((2 ยท ๐‘)C๐‘))
53 eluz2 12828 . . . . . . . . . 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 13541 . . . . . . . . 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 4236 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โŠ† ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™))
5857sselda 3983 . . . . . 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 4199 . . . . . . . . . 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 13530 . . . . . . . . . 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 4200 . . . . . . . . . 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 16783 . . . . . . . . 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 14208 . . . . . . . 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 13014 . . . . . . 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 26131 . . . . . 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 4197 . . . . . . . 8 (๐‘˜ โˆˆ ((1...๐พ) โˆฉ โ„™) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„™)
72 bposlem1 26787 . . . . . . . 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 26132 . . . . . . 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 26132 . . . . . . 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 5181 . . . . . 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 16061 . . . . . . 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 15745 . . . 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 11242 . . . . . . 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 4128 . . . . . . . . . . . . 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 3961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4199 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5173 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11371 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13505 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13171 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5191 . . . . . . . . . . . . . . 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 12585 . . . . . . . . . . . . . . . 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 13569 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4195 . . . . . . . . . . . . 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 12474 . . . . . . . . . . . . 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 7425 . . . . . . . . 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 12228 . . . . . . . . . 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 14105 . . . . . . . . 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 6896 . . . . . . 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 26094 . . . . . . 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 13938 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆˆ Fin)
139 inss1 4229 . . . . . . 7 ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™) โŠ† (1...((2 ยท ๐‘)C๐‘))
140 ssfi 9173 . . . . . . 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 15671 . . . . 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 13014 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((1...((2 ยท ๐‘)C๐‘)) โˆฉ โ„™)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„+)
14465nn0zd 12584 . . . . . . 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 26104 . . . . . . 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 15649 . . . . 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 26718 . . . . . 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 11242 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„‚)
152 fsumconst 15736 . . . . . 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 12878 . . . . . . 7 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
155 ppival2g 26633 . . . . . . 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 7424 . . . . 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 5180 . . 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 13168 . . . . . . 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 5184 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐พ โ‰ค (2 ยท ๐‘))
163 ppiwordi 26666 . . . . 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 11215 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
166 2re 12286 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„
167166a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
168 1lt2 12383 . . . . . . . 8 1 < 2
169168a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 < 2)
170 2t1e2 12375 . . . . . . . 8 (2 ยท 1) = 2
1713nnge1d 12260 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘)
172 eluzelre 12833 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
173 2pos 12315 . . . . . . . . . . . 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 12067 . . . . . . . . . 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 5185 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 2 โ‰ค (2 ยท ๐‘))
180165, 167, 21, 169, 179ltletrd 11374 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ 1 < (2 ยท ๐‘))
18121, 180rplogcld 26137 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜4) โ†’ (logโ€˜(2 ยท ๐‘)) โˆˆ โ„+)
18241, 24, 181lemul1d 13059 . . . 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 11371 . 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 11374 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 3946   โˆฉ cin 3948   โŠ† wss 3949  ifcif 4529   class class class wbr 5149  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  Fincfn 8939  โ„‚cc 11108  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   ยท cmul 11115   < clt 11248   โ‰ค cle 11249   / cdiv 11871  โ„•cn 12212  2c2 12267  4c4 12269  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558  โ„คโ‰ฅcuz 12822  โ„+crp 12974  ...cfz 13484  โ†‘cexp 14027  Ccbc 14262  โ™ฏchash 14290  ฮฃcsu 15632  expce 16005  โ„™cprime 16608   pCnt cpc 16769  logclog 26063  ฯ€cppi 26598
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 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190
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 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-oadd 8470  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-xnn0 12545  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ioo 13328  df-ioc 13329  df-ico 13330  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-fac 14234  df-bc 14263  df-hash 14291  df-shft 15014  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-limsup 15415  df-clim 15432  df-rlim 15433  df-sum 15633  df-ef 16011  df-sin 16013  df-cos 16014  df-pi 16016  df-dvds 16198  df-gcd 16436  df-prm 16609  df-pc 16770  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-rest 17368  df-topn 17369  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-topgen 17389  df-pt 17390  df-prds 17393  df-xrs 17448  df-qtop 17453  df-imas 17454  df-xps 17456  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-submnd 18672  df-mulg 18951  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-cnfld 20945  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cld 22523  df-ntr 22524  df-cls 22525  df-nei 22602  df-lp 22640  df-perf 22641  df-cn 22731  df-cnp 22732  df-haus 22819  df-tx 23066  df-hmeo 23259  df-fil 23350  df-fm 23442  df-flim 23443  df-flf 23444  df-xms 23826  df-ms 23827  df-tms 23828  df-cncf 24394  df-limc 25383  df-dv 25384  df-log 26065  df-ppi 26604
This theorem is referenced by:  chebbnd1lem3  26974
  Copyright terms: Public domain W3C validator