MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  chtppilimlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem chtppilimlem1 26976
Description: Lemma for chtppilim 26978. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
chtppilim.1 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ+)
chtppilim.2 (πœ‘ β†’ 𝐴 < 1)
chtppilim.3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (2[,)+∞))
chtppilim.4 (πœ‘ β†’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘)) < (1 βˆ’ 𝐴))
Assertion
Ref Expression
chtppilimlem1 (πœ‘ β†’ ((𝐴↑2) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))) < (ΞΈβ€˜π‘))

Proof of Theorem chtppilimlem1
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 chtppilim.1 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpred 13016 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
32recnd 11242 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
43sqvald 14108 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴↑2) = (𝐴 Β· 𝐴))
54oveq1d 7424 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐴↑2) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))) = ((𝐴 Β· 𝐴) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))))
6 chtppilim.3 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (2[,)+∞))
7 2re 12286 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
8 elicopnf 13422 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℝ β†’ (𝑁 ∈ (2[,)+∞) ↔ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ≀ 𝑁)))
97, 8ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (2[,)+∞) ↔ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ≀ 𝑁))
106, 9sylib 217 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ≀ 𝑁))
1110simpld 496 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ ℝ)
12 ppicl 26635 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ β„•0)
1311, 12syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ β„•0)
1413nn0red 12533 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ ℝ)
1514recnd 11242 . . . 4 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ β„‚)
16 0red 11217 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 0 ∈ ℝ)
177a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 2 ∈ ℝ)
18 2pos 12315 . . . . . . . . 9 0 < 2
1918a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 0 < 2)
2010simprd 497 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 2 ≀ 𝑁)
2116, 17, 11, 19, 20ltletrd 11374 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 < 𝑁)
2211, 21elrpd 13013 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ ℝ+)
2322relogcld 26131 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ)
2423recnd 11242 . . . 4 (πœ‘ β†’ (logβ€˜π‘) ∈ β„‚)
253, 3, 15, 24mul4d 11426 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐴 Β· 𝐴) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))) = ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
265, 25eqtrd 2773 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐴↑2) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))) = ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
272, 14remulcld 11244 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) ∈ ℝ)
282, 23remulcld 11244 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ ℝ)
2927, 28remulcld 11244 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ∈ ℝ)
3022, 2rpcxpcld 26241 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ+)
3130rpred 13016 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ)
32 ppicl 26635 . . . . . . 7 ((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ β†’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ β„•0)
3331, 32syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ β„•0)
3433nn0red 12533 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ ℝ)
3514, 34resubcld 11642 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) ∈ ℝ)
3635, 28remulcld 11244 . . 3 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ∈ ℝ)
37 chtcl 26613 . . . 4 (𝑁 ∈ ℝ β†’ (ΞΈβ€˜π‘) ∈ ℝ)
3811, 37syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ (ΞΈβ€˜π‘) ∈ ℝ)
39 1red 11215 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 1 ∈ ℝ)
40 1lt2 12383 . . . . . . . 8 1 < 2
4140a1i 11 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 1 < 2)
4239, 17, 11, 41, 20ltletrd 11374 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 1 < 𝑁)
4311, 42rplogcld 26137 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ+)
441, 43rpmulcld 13032 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ ℝ+)
4514, 31resubcld 11642 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ ℝ)
46 ppinncl 26678 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ≀ 𝑁) β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ β„•)
4710, 46syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ β„•)
4831, 47nndivred 12266 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘)) ∈ ℝ)
49 chtppilim.4 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘)) < (1 βˆ’ 𝐴))
5048, 39, 2, 49ltsub13d 11820 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴 < (1 βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))))
5131recnd 11242 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ∈ β„‚)
5247nnrpd 13014 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜π‘) ∈ ℝ+)
5352rpcnne0d 13025 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) ∈ β„‚ ∧ (Ο€β€˜π‘) β‰  0))
54 divsubdir 11908 . . . . . . . . 9 (((Ο€β€˜π‘) ∈ β„‚ ∧ (𝑁↑𝑐𝐴) ∈ β„‚ ∧ ((Ο€β€˜π‘) ∈ β„‚ ∧ (Ο€β€˜π‘) β‰  0)) β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) / (Ο€β€˜π‘)) = (((Ο€β€˜π‘) / (Ο€β€˜π‘)) βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))))
5515, 51, 53, 54syl3anc 1372 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) / (Ο€β€˜π‘)) = (((Ο€β€˜π‘) / (Ο€β€˜π‘)) βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))))
56 divid 11901 . . . . . . . . . 10 (((Ο€β€˜π‘) ∈ β„‚ ∧ (Ο€β€˜π‘) β‰  0) β†’ ((Ο€β€˜π‘) / (Ο€β€˜π‘)) = 1)
5753, 56syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) / (Ο€β€˜π‘)) = 1)
5857oveq1d 7424 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) / (Ο€β€˜π‘)) βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))) = (1 βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))))
5955, 58eqtrd 2773 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) / (Ο€β€˜π‘)) = (1 βˆ’ ((𝑁↑𝑐𝐴) / (Ο€β€˜π‘))))
6050, 59breqtrrd 5177 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐴 < (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) / (Ο€β€˜π‘)))
612, 45, 52ltmuldivd 13063 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) < ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) ↔ 𝐴 < (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) / (Ο€β€˜π‘))))
6260, 61mpbird 257 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) < ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)))
63 ppiltx 26681 . . . . . . 7 ((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ+ β†’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) < (𝑁↑𝑐𝐴))
6430, 63syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) < (𝑁↑𝑐𝐴))
6534, 31, 14, 64ltsub2dd 11827 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (𝑁↑𝑐𝐴)) < ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))))
6627, 45, 35, 62, 65lttrd 11375 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) < ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))))
6727, 35, 44, 66ltmul1dd 13071 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) < (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
68 fzfid 13938 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∈ Fin)
69 inss1 4229 . . . . . 6 ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘))
70 ssfi 9173 . . . . . 6 (((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∈ Fin ∧ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘))) β†’ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) ∈ Fin)
7168, 69, 70sylancl 587 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) ∈ Fin)
72 simpr 486 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
7372elin2d 4200 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ β„™)
74 prmnn 16611 . . . . . . . 8 (𝑝 ∈ β„™ β†’ 𝑝 ∈ β„•)
7574nnrpd 13014 . . . . . . 7 (𝑝 ∈ β„™ β†’ 𝑝 ∈ ℝ+)
7673, 75syl 17 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ ℝ+)
7776relogcld 26131 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ)
7871, 77fsumrecl 15680 . . . 4 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘) ∈ ℝ)
7928recnd 11242 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ β„‚)
80 fsumconst 15736 . . . . . . 7 ((((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) ∈ Fin ∧ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ β„‚) β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) = ((β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
8171, 79, 80syl2anc 585 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) = ((β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
82 ppifl 26664 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℝ β†’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜π‘)) = (Ο€β€˜π‘))
8311, 82syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜π‘)) = (Ο€β€˜π‘))
84 ppifl 26664 . . . . . . . . . 10 ((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ β†’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) = (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)))
8531, 84syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) = (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴)))
8683, 85oveq12d 7427 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜(βŒŠβ€˜π‘)) βˆ’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)))) = ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))))
8739, 11, 42ltled 11362 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 1 ≀ 𝑁)
88 chtppilim.2 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐴 < 1)
89 1re 11214 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℝ
90 ltle 11302 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (𝐴 < 1 β†’ 𝐴 ≀ 1))
912, 89, 90sylancl 587 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝐴 < 1 β†’ 𝐴 ≀ 1))
9288, 91mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝐴 ≀ 1)
9311, 87, 2, 39, 92cxplead 26229 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ (𝑁↑𝑐1))
9411recnd 11242 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
9594cxp1d 26214 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐1) = 𝑁)
9693, 95breqtrd 5175 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ 𝑁)
97 flword2 13778 . . . . . . . . . 10 (((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ 𝑁) β†’ (βŒŠβ€˜π‘) ∈ (β„€β‰₯β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴))))
9831, 11, 96, 97syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (βŒŠβ€˜π‘) ∈ (β„€β‰₯β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴))))
99 ppidif 26667 . . . . . . . . 9 ((βŒŠβ€˜π‘) ∈ (β„€β‰₯β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) β†’ ((Ο€β€˜(βŒŠβ€˜π‘)) βˆ’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)))) = (β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)))
10098, 99syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜(βŒŠβ€˜π‘)) βˆ’ (Ο€β€˜(βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)))) = (β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)))
10186, 100eqtr3d 2775 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) = (β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)))
102101oveq1d 7424 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) = ((β™―β€˜((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
10381, 102eqtr4d 2776 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) = (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
10428adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ ℝ)
10531adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ)
106 reflcl 13761 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ ℝ)
107 peano2re 11387 . . . . . . . . . . 11 ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ ℝ β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ ℝ)
10831, 106, 1073syl 18 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ ℝ)
109108adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ ℝ)
11076rpred 13016 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ ℝ)
111 fllep1 13766 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1))
11231, 111syl 17 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1))
113112adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1))
11472elin1d 4199 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)))
115 elfzle1 13504 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ≀ 𝑝)
116114, 115syl 17 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ≀ 𝑝)
117105, 109, 110, 113, 116letrd 11371 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) ≀ 𝑝)
11822rpne0d 13021 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑁 β‰  0)
11994, 118, 3cxpefd 26220 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑁↑𝑐𝐴) = (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))))
120119eqcomd 2739 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) = (𝑁↑𝑐𝐴))
121120adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) = (𝑁↑𝑐𝐴))
12276reeflogd 26132 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (expβ€˜(logβ€˜π‘)) = 𝑝)
123117, 121, 1223brtr4d 5181 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ≀ (expβ€˜(logβ€˜π‘)))
124 efle 16061 . . . . . . . 8 (((𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ∈ ℝ ∧ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ) β†’ ((𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ≀ (logβ€˜π‘) ↔ (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ≀ (expβ€˜(logβ€˜π‘))))
125104, 77, 124syl2anc 585 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ ((𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ≀ (logβ€˜π‘) ↔ (expβ€˜(𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ≀ (expβ€˜(logβ€˜π‘))))
126123, 125mpbird 257 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ≀ (logβ€˜π‘))
12771, 104, 77, 126fsumle 15745 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(𝐴 Β· (logβ€˜π‘)) ≀ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
128103, 127eqbrtrrd 5173 . . . 4 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ≀ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
129 fzfid 13938 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∈ Fin)
130 inss1 4229 . . . . . . 7 ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† (1...(βŒŠβ€˜π‘))
131 ssfi 9173 . . . . . . 7 (((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∈ Fin ∧ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† (1...(βŒŠβ€˜π‘))) β†’ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) ∈ Fin)
132129, 130, 131sylancl 587 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) ∈ Fin)
133 simpr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
134133elin2d 4200 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ β„™)
135 prmuz2 16633 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 ∈ β„™ β†’ 𝑝 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
136134, 135syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
137 eluz2b2 12905 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) ↔ (𝑝 ∈ β„• ∧ 1 < 𝑝))
138136, 137sylib 217 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (𝑝 ∈ β„• ∧ 1 < 𝑝))
139138simpld 496 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ β„•)
140139nnred 12227 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 𝑝 ∈ ℝ)
141138simprd 497 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 1 < 𝑝)
142140, 141rplogcld 26137 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ+)
143142rpred 13016 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ (logβ€˜π‘) ∈ ℝ)
144142rpge0d 13020 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)) β†’ 0 ≀ (logβ€˜π‘))
14530rpge0d 13020 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 ≀ (𝑁↑𝑐𝐴))
146 flge0nn0 13785 . . . . . . . . . 10 (((𝑁↑𝑐𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (𝑁↑𝑐𝐴)) β†’ (βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ β„•0)
14731, 145, 146syl2anc 585 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ β„•0)
148 nn0p1nn 12511 . . . . . . . . 9 ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) ∈ β„•0 β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ β„•)
149147, 148syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ β„•)
150 nnuz 12865 . . . . . . . 8 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
151149, 150eleqtrdi 2844 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜1))
152 fzss1 13540 . . . . . . 7 (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜1) β†’ (((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) βŠ† (1...(βŒŠβ€˜π‘)))
153 ssrin 4234 . . . . . . 7 ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) βŠ† (1...(βŒŠβ€˜π‘)) β†’ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
154151, 152, 1533syl 18 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™) βŠ† ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
155132, 143, 144, 154fsumless 15742 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘) ≀ Σ𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
156 chtval 26614 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ β†’ (ΞΈβ€˜π‘) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝑁) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
15711, 156syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (ΞΈβ€˜π‘) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝑁) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
158 2eluzge1 12878 . . . . . . . 8 2 ∈ (β„€β‰₯β€˜1)
159 ppisval2 26609 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ (β„€β‰₯β€˜1)) β†’ ((0[,]𝑁) ∩ β„™) = ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
16011, 158, 159sylancl 587 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((0[,]𝑁) ∩ β„™) = ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™))
161160sumeq1d 15647 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝑁) ∩ β„™)(logβ€˜π‘) = Σ𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
162157, 161eqtrd 2773 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (ΞΈβ€˜π‘) = Σ𝑝 ∈ ((1...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘))
163155, 162breqtrrd 5177 . . . 4 (πœ‘ β†’ Σ𝑝 ∈ ((((βŒŠβ€˜(𝑁↑𝑐𝐴)) + 1)...(βŒŠβ€˜π‘)) ∩ β„™)(logβ€˜π‘) ≀ (ΞΈβ€˜π‘))
16436, 78, 38, 128, 163letrd 11371 . . 3 (πœ‘ β†’ (((Ο€β€˜π‘) βˆ’ (Ο€β€˜(𝑁↑𝑐𝐴))) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) ≀ (ΞΈβ€˜π‘))
16529, 36, 38, 67, 164ltletrd 11374 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐴 Β· (Ο€β€˜π‘)) Β· (𝐴 Β· (logβ€˜π‘))) < (ΞΈβ€˜π‘))
16626, 165eqbrtrd 5171 1 (πœ‘ β†’ ((𝐴↑2) Β· ((Ο€β€˜π‘) Β· (logβ€˜π‘))) < (ΞΈβ€˜π‘))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941   ∩ cin 3948   βŠ† wss 3949   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  Fincfn 8939  β„‚cc 11108  β„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   Β· cmul 11115  +∞cpnf 11245   < clt 11248   ≀ cle 11249   βˆ’ cmin 11444   / cdiv 11871  β„•cn 12212  2c2 12267  β„•0cn0 12472  β„€β‰₯cuz 12822  β„+crp 12974  [,)cico 13326  [,]cicc 13327  ...cfz 13484  βŒŠcfl 13755  β†‘cexp 14027  β™―chash 14290  Ξ£csu 15632  expce 16005  β„™cprime 16608  logclog 26063  β†‘𝑐ccxp 26064  ΞΈccht 26595  Ο€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-dju 9896  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-prm 16609  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-cxp 26066  df-cht 26601  df-ppi 26604
This theorem is referenced by:  chtppilimlem2  26977
  Copyright terms: Public domain W3C validator