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Theorem chtub 27521
Description: An upper bound on the Chebyshev function. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.) (Revised 22-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
chtub ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))

Proof of Theorem chtub
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2re 12398 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
2 1lt2 12496 . . . . . . . . . . 11 1 < 2
3 rplogcl 26914 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 1 < 2) → (log‘2) ∈ ℝ+)
41, 2, 3mp2an 705 . . . . . . . . . 10 (log‘2) ∈ ℝ+
5 elrp 13103 . . . . . . . . . 10 ((log‘2) ∈ ℝ+ ↔ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
64, 5mpbi 233 . . . . . . . . 9 ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))
76simpli 489 . . . . . . . 8 (log‘2) ∈ ℝ
87recni 11304 . . . . . . 7 (log‘2) ∈ ℂ
98mulridi 11294 . . . . . 6 ((log‘2) · 1) = (log‘2)
10 cht2 27481 . . . . . 6 (θ‘2) = (log‘2)
119, 10eqtr4i 2787 . . . . 5 ((log‘2) · 1) = (θ‘2)
12 fveq2 6877 . . . . 5 ((⌊‘𝑁) = 2 → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘2))
1311, 12eqtr4id 2815 . . . 4 ((⌊‘𝑁) = 2 → ((log‘2) · 1) = (θ‘(⌊‘𝑁)))
14 chtfl 27458 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℝ → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
1514adantr 486 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
1613, 15sylan9eqr 2818 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) · 1) = (θ‘𝑁))
17 2t2e4 12487 . . . . . . 7 (2 · 2) = 4
18 df-4 12388 . . . . . . 7 4 = (3 + 1)
1917, 18eqtri 2784 . . . . . 6 (2 · 2) = (3 + 1)
20 simplr 781 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 2 < 𝑁)
21 simpl 488 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
22 2pos 12428 . . . . . . . . . 10 0 < 2
231, 22pm3.2i 476 . . . . . . . . 9 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
2423a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
25 ltmul2 12149 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (2 < 𝑁 ↔ (2 · 2) < (2 · 𝑁)))
261, 21, 24, 25mp3an2ani 1497 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 < 𝑁 ↔ (2 · 2) < (2 · 𝑁)))
2720, 26mpbid 235 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 · 2) < (2 · 𝑁))
2819, 27eqbrtrrid 5141 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (3 + 1) < (2 · 𝑁))
29 3re 12404 . . . . . . 7 3 ∈ ℝ
3029a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 3 ∈ ℝ)
31 1red 11290 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 1 ∈ ℝ)
32 remulcl 11266 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
331, 21, 32sylancr 599 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3433adantr 486 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
3530, 31, 34ltaddsub2d 11898 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((3 + 1) < (2 · 𝑁) ↔ 1 < ((2 · 𝑁) − 3)))
3628, 35mpbid 235 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → 1 < ((2 · 𝑁) − 3))
37 resubcl 11603 . . . . . . 7 (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
3833, 29, 37sylancl 598 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
3938adantr 486 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
406a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
41 ltmul2 12149 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (1 < ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
4231, 39, 40, 41syl3anc 1398 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (1 < ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
4336, 42mpbid 235 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → ((log‘2) · 1) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
4416, 43eqbrtrrd 5129 . 2 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) = 2) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
45 chtcl 27418 . . . 4 (𝑁 ∈ ℝ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
4645ad2antrr 739 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
47 reflcl 13916 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
4847ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
49 remulcl 11266 . . . . . 6 ((2 ∈ ℝ ∧ (⌊‘𝑁) ∈ ℝ) → (2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ)
501, 48, 49sylancr 599 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ)
51 resubcl 11603 . . . . 5 (((2 · (⌊‘𝑁)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ)
5250, 29, 51sylancl 598 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ)
53 remulcl 11266 . . . 4 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ∈ ℝ)
547, 52, 53sylancr 599 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ∈ ℝ)
5538adantr 486 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ)
56 remulcl 11266 . . . 4 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)) ∈ ℝ)
577, 55, 56sylancr 599 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)) ∈ ℝ)
5815adantr 486 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (θ‘(⌊‘𝑁)) = (θ‘𝑁))
59 simpr 490 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)))
60 df-3 12387 . . . . . . 7 3 = (2 + 1)
6160fveq2i 6880 . . . . . 6 (ℤ≥‘3) = (ℤ≥‘(2 + 1))
6259, 61eleqtrrdi 2872 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘3))
63 fveq2 6877 . . . . . . 7 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → (θ‘𝑘) = (θ‘(⌊‘𝑁)))
64 oveq2 7420 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → (2 · 𝑘) = (2 · (⌊‘𝑁)))
6564oveq1d 7427 . . . . . . . 8 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3))
6665oveq2d 7428 . . . . . . 7 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
6763, 66breq12d 5116 . . . . . 6 (𝑘 = (⌊‘𝑁) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3))))
68 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑥 = 3 → (3...𝑥) = (3...3))
6968raleqdv 3320 . . . . . . 7 (𝑥 = 3 → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...3)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
70 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑛 → (3...𝑥) = (3...𝑛))
7170raleqdv 3320 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑛 → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
72 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (3...𝑥) = (3...(𝑛 + 1)))
7372raleqdv 3320 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑛 + 1) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
74 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑥 = (⌊‘𝑁) → (3...𝑥) = (3...(⌊‘𝑁)))
7574raleqdv 3320 . . . . . . 7 (𝑥 = (⌊‘𝑁) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑥)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ (3...(⌊‘𝑁))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
76 6lt8 12519 . . . . . . . . . . 11 6 < 8
77 6re 12414 . . . . . . . . . . . . 13 6 ∈ ℝ
78 6pos 12437 . . . . . . . . . . . . 13 0 < 6
7977, 78elrpii 13104 . . . . . . . . . . . 12 6 ∈ ℝ+
80 8re 12420 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℝ
81 8pos 12439 . . . . . . . . . . . . 13 0 < 8
8280, 81elrpii 13104 . . . . . . . . . . . 12 8 ∈ ℝ+
83 logltb 26910 . . . . . . . . . . . 12 ((6 ∈ ℝ+ ∧ 8 ∈ ℝ+) → (6 < 8 ↔ (log‘6) < (log‘8)))
8479, 82, 83mp2an 705 . . . . . . . . . . 11 (6 < 8 ↔ (log‘6) < (log‘8))
8576, 84mpbi 233 . . . . . . . . . 10 (log‘6) < (log‘8)
8685a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (3...3) → (log‘6) < (log‘8))
87 elfz1eq 13648 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (3...3) → 𝑘 = 3)
8887fveq2d 6881 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) = (θ‘3))
89 cht3 27482 . . . . . . . . . 10 (θ‘3) = (log‘6)
9088, 89eqtrdi 2812 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) = (log‘6))
9187oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (3...3) → (2 · 𝑘) = (2 · 3))
9291oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (3...3) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · 3) − 3))
93 3cn 12405 . . . . . . . . . . . . 13 3 ∈ ℂ
94932timesi 12461 . . . . . . . . . . . . 13 (2 · 3) = (3 + 3)
9593, 93, 94mvrraddi 11555 . . . . . . . . . . . 12 ((2 · 3) − 3) = 3
9692, 95eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (3...3) → ((2 · 𝑘) − 3) = 3)
9796oveq2d 7428 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (3...3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · 3))
98 2rp 13106 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ ℝ+
99 relogcl 26885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 ∈ ℝ+ → (log‘2) ∈ ℝ)
10098, 99ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (log‘2) ∈ ℝ
101100recni 11304 . . . . . . . . . . . . 13 (log‘2) ∈ ℂ
102101, 93mulcomi 11298 . . . . . . . . . . . 12 ((log‘2) · 3) = (3 · (log‘2))
103 3z 12710 . . . . . . . . . . . . 13 3 ∈ ℤ
104 relogexp 26906 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ+ ∧ 3 ∈ ℤ) → (log‘(2↑3)) = (3 · (log‘2)))
10598, 103, 104mp2an 705 . . . . . . . . . . . 12 (log‘(2↑3)) = (3 · (log‘2))
106102, 105eqtr4i 2787 . . . . . . . . . . 11 ((log‘2) · 3) = (log‘(2↑3))
107 cu2 14323 . . . . . . . . . . . 12 (2↑3) = 8
108107fveq2i 6880 . . . . . . . . . . 11 (log‘(2↑3)) = (log‘8)
109106, 108eqtri 2784 . . . . . . . . . 10 ((log‘2) · 3) = (log‘8)
11097, 109eqtrdi 2812 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (3...3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = (log‘8))
11186, 90, 1103brtr4d 5137 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (3...3) → (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
112111rgen 3079 . . . . . . 7 ∀𝑘 ∈ (3...3)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))
113 df-2 12386 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 = (1 + 1)
114 2div2e1 12464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (2 / 2) = 1
115 eluzle 12959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ 𝑛)
11660, 115eqbrtrrid 5141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 + 1) ≤ 𝑛)
117 2z 12709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 ∈ ℤ
118 eluzelz 12956 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑛 ∈ ℤ)
119 zltp1le 12727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (2 < 𝑛 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑛))
120117, 118, 119sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 < 𝑛 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑛))
121116, 120mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 2 < 𝑛)
122 eluzelre 12957 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑛 ∈ ℝ)
123 ltdiv1 12162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
1241, 23, 123mp3an13 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℝ → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
125122, 124syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 < 𝑛 ↔ (2 / 2) < (𝑛 / 2)))
126121, 125mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 / 2) < (𝑛 / 2))
127114, 126eqbrtrrid 5141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 1 < (𝑛 / 2))
128122rehalfcld 12574 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 / 2) ∈ ℝ)
129 1re 11289 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1 ∈ ℝ
130 ltadd1 11764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
131129, 129, 130mp3an13 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 / 2) ∈ ℝ → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
132128, 131syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (1 < (𝑛 / 2) ↔ (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1)))
133127, 132mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (1 + 1) < ((𝑛 / 2) + 1))
134113, 133eqbrtrid 5140 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 2 < ((𝑛 / 2) + 1))
135134adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 2 < ((𝑛 / 2) + 1))
136 peano2z 12718 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 / 2) ∈ ℤ → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ)
137136adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ)
138 zltp1le 12727 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((2 ∈ ℤ ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ) → (2 < ((𝑛 / 2) + 1) ↔ (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1)))
139117, 137, 138sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 < ((𝑛 / 2) + 1) ↔ (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1)))
140135, 139mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + 1))
14160, 140eqbrtrid 5140 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1))
142 1red 11290 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 1 ∈ ℝ)
143 ltle 11379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℝ) → (1 < (𝑛 / 2) → 1 ≤ (𝑛 / 2)))
144129, 128, 143sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (1 < (𝑛 / 2) → 1 ≤ (𝑛 / 2)))
145127, 144mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 1 ≤ (𝑛 / 2))
146142, 128, 128, 145leadd2dd 11912 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ ((𝑛 / 2) + (𝑛 / 2)))
147122recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑛 ∈ ℂ)
1481472halvesd 12573 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((𝑛 / 2) + (𝑛 / 2)) = 𝑛)
149146, 148breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)
150149adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)
151 elfz 13626 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
152103, 151mp3an2 1478 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
153136, 118, 152syl2anr 609 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) ↔ (3 ≤ ((𝑛 / 2) + 1) ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ≤ 𝑛)))
154141, 150, 153mpbir2and 726 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛))
155 fveq2 6877 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → (θ‘𝑘) = (θ‘((𝑛 / 2) + 1)))
156 oveq2 7420 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → (2 · 𝑘) = (2 · ((𝑛 / 2) + 1)))
157156oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))
158157oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)))
159155, 158breq12d 5116 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = ((𝑛 / 2) + 1) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
160159rspcv 3573 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
161154, 160syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3))))
162128recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 / 2) ∈ ℂ)
163162adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 / 2) ∈ ℂ)
164 2cn 12399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 ∈ ℂ
165 ax-1cn 11239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1 ∈ ℂ
166 adddi 11270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ∈ ℂ ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
167164, 165, 166mp3an13 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 / 2) ∈ ℂ → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
168163, 167syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)))
169147adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℂ)
170 2ne0 12430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ≠ 0
171 divcan2 11963 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → (2 · (𝑛 / 2)) = 𝑛)
172164, 170, 171mp3an23 1482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℂ → (2 · (𝑛 / 2)) = 𝑛)
173169, 172syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 / 2)) = 𝑛)
174164mulridi 11294 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 · 1) = 2
175174a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 1) = 2)
176173, 175oveq12d 7430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 / 2)) + (2 · 1)) = (𝑛 + 2))
177168, 176eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · ((𝑛 / 2) + 1)) = (𝑛 + 2))
178177oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3) = ((𝑛 + 2) − 3))
179 subsub3 11571 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
18093, 164, 179mp3an23 1482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
181169, 180syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − (3 − 2)) = ((𝑛 + 2) − 3))
182 2p1e3 12465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (2 + 1) = 3
18393, 164, 165, 182subaddrii 11628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (3 − 2) = 1
184183oveq2i 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 − (3 − 2)) = (𝑛 − 1)
185181, 184eqtr3di 2811 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 3) = (𝑛 − 1))
186178, 185eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3) = (𝑛 − 1))
187186oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) = ((log‘2) · (𝑛 − 1)))
188187breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) ↔ (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · (𝑛 − 1))))
189137zred 12784 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℝ)
190 chtcl 27418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℝ → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) ∈ ℝ)
191189, 190syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((𝑛 / 2) + 1)) ∈ ℝ)
192122adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℝ)
193 peano2rem 11606 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℝ → (𝑛 − 1) ∈ ℝ)
194192, 193syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − 1) ∈ ℝ)
195 remulcl 11266 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ (𝑛 − 1) ∈ ℝ) → ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ∈ ℝ)
196100, 194, 195sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ∈ ℝ)
197 remulcl 11266 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → ((log‘2) · 𝑛) ∈ ℝ)
198100, 192, 197sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · 𝑛) ∈ ℝ)
199191, 196, 198ltadd1d 11890 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · (𝑛 − 1)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛))))
200101a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (log‘2) ∈ ℂ)
201194recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
202200, 201, 169adddid 11314 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((𝑛 − 1) + 𝑛)) = (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
203 adddi 11270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
204164, 165, 203mp3an13 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℂ → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
205169, 204syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + (2 · 1)))
206174oveq2i 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 · 𝑛) + (2 · 1)) = ((2 · 𝑛) + 2)
207205, 206eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) = ((2 · 𝑛) + 2))
208207oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
209 zmulcl 12726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
210117, 118, 209sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
211210zcnd 12785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
212211adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
213 subsub3 11571 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((2 · 𝑛) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
21493, 164, 213mp3an23 1482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((2 · 𝑛) ∈ ℂ → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
215212, 214syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = (((2 · 𝑛) + 2) − 3))
216183oveq2i 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = ((2 · 𝑛) − 1)
2171692timesd 12570 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) = (𝑛 + 𝑛))
218217oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − 1) = ((𝑛 + 𝑛) − 1))
219165a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 1 ∈ ℂ)
220169, 169, 219addsubd 11671 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 𝑛) − 1) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
221218, 220eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − 1) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
222216, 221eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) − (3 − 2)) = ((𝑛 − 1) + 𝑛))
223208, 215, 2223eqtr2rd 2803 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 − 1) + 𝑛) = ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
224223oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((𝑛 − 1) + 𝑛)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
225202, 224eqtr3d 2798 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
226225breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < (((log‘2) · (𝑛 − 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
227188, 199, 2263bitrd 308 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) ↔ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
228 3nn 12403 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 ∈ ℕ
229 elfzuz 13633 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ (3...𝑛) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ≥‘3))
230154, 229syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ≥‘3))
231 eluznn 13026 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((3 ∈ ℕ ∧ ((𝑛 / 2) + 1) ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ)
232228, 230, 231sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ)
233 chtublem 27520 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑛 / 2) + 1) ∈ ℕ → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))))
234232, 233syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))))
235177oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1) = ((𝑛 + 2) − 1))
236 addsubass 11548 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
237164, 165, 236mp3an23 1482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℂ → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
238169, 237syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + (2 − 1)))
239 2m1e1 12448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (2 − 1) = 1
240239oveq2i 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 + (2 − 1)) = (𝑛 + 1)
241238, 240eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((𝑛 + 2) − 1) = (𝑛 + 1))
242235, 241eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1) = (𝑛 + 1))
243242fveq2d 6881 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 1)) = (θ‘(𝑛 + 1)))
244 pncan 11544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑛 / 2) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝑛 / 2) + 1) − 1) = (𝑛 / 2))
245163, 165, 244sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((𝑛 / 2) + 1) − 1) = (𝑛 / 2))
246245oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1)) = ((log‘4) · (𝑛 / 2)))
247 relogexp 26906 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ ℤ) → (log‘(2↑2)) = (2 · (log‘2)))
24898, 117, 247mp2an 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (log‘(2↑2)) = (2 · (log‘2))
249 sq2 14320 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2↑2) = 4
250249fveq2i 6880 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (log‘(2↑2)) = (log‘4)
251164, 101mulcomi 11298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (2 · (log‘2)) = ((log‘2) · 2)
252248, 250, 2513eqtr3i 2792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (log‘4) = ((log‘2) · 2)
253252oveq1i 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((log‘4) · (𝑛 / 2)) = (((log‘2) · 2) · (𝑛 / 2))
254164a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → 2 ∈ ℂ)
255200, 254, 163mulassd 11313 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((log‘2) · 2) · (𝑛 / 2)) = ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))))
256253, 255eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (𝑛 / 2)) = ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))))
257173oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · (2 · (𝑛 / 2))) = ((log‘2) · 𝑛))
258246, 256, 2573eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1)) = ((log‘2) · 𝑛))
259258oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘4) · (((𝑛 / 2) + 1) − 1))) = ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
260234, 243, 2593brtr3d 5136 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)))
261 peano2uz 13009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 + 1) ∈ (ℤ≥‘3))
262 eluzelz 12956 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 + 1) ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
263261, 262syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
264263zred 12784 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
265264adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ)
266 chtcl 27418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 + 1) ∈ ℝ → (θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
267265, 266syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
268191, 198readdcld 11319 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∈ ℝ)
269 zmulcl 12726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℤ) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℤ)
270117, 263, 269sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℤ)
271270zred 12784 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
272 resubcl 11603 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((2 · (𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
273271, 29, 272sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
274273adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ)
275 remulcl 11266 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
276100, 274, 275sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
277 lelttr 11381 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((θ‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ) → (((θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
278267, 268, 276, 277syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘(𝑛 + 1)) ≤ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) ∧ ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
279260, 278mpand 708 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) + ((log‘2) · 𝑛)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
280227, 279sylbid 243 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘((𝑛 / 2) + 1)) < ((log‘2) · ((2 · ((𝑛 / 2) + 1)) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
281161, 280syld 48 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
282 eluzfz2 13645 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑛 ∈ (3...𝑛))
283 fveq2 6877 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑛 → (θ‘𝑘) = (θ‘𝑛))
284 oveq2 7420 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑛 → (2 · 𝑘) = (2 · 𝑛))
285284oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑛 → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · 𝑛) − 3))
286285oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑛 → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)))
287283, 286breq12d 5116 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑛 → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
288287rspcv 3573 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (3...𝑛) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
289282, 288syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
290289adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3))))
291210zred 12784 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
29229a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ∈ ℝ)
293122ltp1d 12228 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑛 < (𝑛 + 1))
29423a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
295 ltmul2 12149 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1))))
296122, 264, 294, 295syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑛 < (𝑛 + 1) ↔ (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1))))
297293, 296mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 · 𝑛) < (2 · (𝑛 + 1)))
298291, 271, 292, 297ltsub1dd 11909 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
299 resubcl 11603 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((2 · 𝑛) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ)
300291, 29, 299sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ)
3016a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
302 ltmul2 12149 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ ∧ ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
303300, 273, 301, 302syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (((2 · 𝑛) − 3) < ((2 · (𝑛 + 1)) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
304298, 303mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
305 chtcl 27418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℝ → (θ‘𝑛) ∈ ℝ)
306122, 305syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (θ‘𝑛) ∈ ℝ)
307 remulcl 11266 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((log‘2) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑛) − 3) ∈ ℝ) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ)
308100, 300, 307sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ)
309100, 273, 275sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ)
310 lttr 11367 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((θ‘𝑛) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ∈ ℝ) → (((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
311306, 308, 309, 310syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) ∧ ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
312304, 311mpan2d 707 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
313312adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
314 evend2 16507 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 + 1) ∈ ℤ → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
315263, 314syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
316 2lt3 12497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 < 3
3171, 29ltnlei 11412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (2 < 3 ↔ ¬ 3 ≤ 2)
318316, 317mpbi 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ¬ 3 ≤ 2
319 breq2 5107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 = (𝑛 + 1) → (3 ≤ 2 ↔ 3 ≤ (𝑛 + 1)))
320318, 319mtbii 329 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (2 = (𝑛 + 1) → ¬ 3 ≤ (𝑛 + 1))
321 eluzle 12959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑛 + 1) ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ (𝑛 + 1))
322261, 321syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ (𝑛 + 1))
323320, 322nsyl3 139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ¬ 2 = (𝑛 + 1))
324323adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → ¬ 2 = (𝑛 + 1))
325 uzid 12961 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
326117, 325ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 ∈ (ℤ≥‘2)
327 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (𝑛 + 1) ∈ ℙ)
328 dvdsprm 16859 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ 2 = (𝑛 + 1)))
329326, 327, 328sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (2 ∥ (𝑛 + 1) ↔ 2 = (𝑛 + 1)))
330324, 329mtbird 328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → ¬ 2 ∥ (𝑛 + 1))
331330ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((𝑛 + 1) ∈ ℙ → ¬ 2 ∥ (𝑛 + 1)))
332331con2d 135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 ∥ (𝑛 + 1) → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ))
333315, 332sylbird 263 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ))
334333imp 412 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ)
335 chtnprm 27463 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑛 + 1) ∈ ℙ) → (θ‘(𝑛 + 1)) = (θ‘𝑛))
336118, 334, 335syl2an2r 698 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (θ‘(𝑛 + 1)) = (θ‘𝑛))
337336breq1d 5113 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)) ↔ (θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
338313, 337sylibrd 262 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → ((θ‘𝑛) < ((log‘2) · ((2 · 𝑛) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
339290, 338syld 48 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
340 zeo 12766 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℤ → ((𝑛 / 2) ∈ ℤ ∨ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
341118, 340syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((𝑛 / 2) ∈ ℤ ∨ ((𝑛 + 1) / 2) ∈ ℤ))
342281, 339, 341mpjaodan 973 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
343 ovex 7445 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 + 1) ∈ V
344 fveq2 6877 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (θ‘𝑘) = (θ‘(𝑛 + 1)))
345 oveq2 7420 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (2 · 𝑘) = (2 · (𝑛 + 1)))
346345oveq1d 7427 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((2 · 𝑘) − 3) = ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))
347346oveq2d 7428 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) = ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
348344, 347breq12d 5116 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3))))
349343, 348ralsn 4642 . . . . . . . . . 10 (∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ (θ‘(𝑛 + 1)) < ((log‘2) · ((2 · (𝑛 + 1)) − 3)))
350342, 349imbitrrdi 255 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
351350ancld 560 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))))
352 ralun 4144 . . . . . . . . 9 ((∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))) → ∀𝑘 ∈ ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)})(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
353 fzsuc 13685 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (3...(𝑛 + 1)) = ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)}))
354353raleqdv 3320 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ↔ ∀𝑘 ∈ ((3...𝑛) ∪ {(𝑛 + 1)})(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
355352, 354imbitrrid 249 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → ((∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) ∧ ∀𝑘 ∈ {(𝑛 + 1)} (θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))) → ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
356351, 355syld 48 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ (ℤ≥‘3) → (∀𝑘 ∈ (3...𝑛)(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)) → ∀𝑘 ∈ (3...(𝑛 + 1))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3))))
35769, 71, 73, 75, 112, 356uzind4i 13018 . . . . . 6 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘3) → ∀𝑘 ∈ (3...(⌊‘𝑁))(θ‘𝑘) < ((log‘2) · ((2 · 𝑘) − 3)))
358 eluzfz2 13645 . . . . . 6 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘3) → (⌊‘𝑁) ∈ (3...(⌊‘𝑁)))
35967, 357, 358rspcdva 3578 . . . . 5 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘3) → (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
36062, 359syl 18 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (θ‘(⌊‘𝑁)) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
36158, 360eqbrtrrd 5129 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)))
36233adantr 486 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
36329a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → 3 ∈ ℝ)
364 flle 13919 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
365364ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
36621adantr 486 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ)
36723a1i 11 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
368 lemul2 12151 . . . . . . 7 (((⌊‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((⌊‘𝑁) ≤ 𝑁 ↔ (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁)))
36948, 366, 367, 368syl3anc 1398 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((⌊‘𝑁) ≤ 𝑁 ↔ (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁)))
370365, 369mpbid 235 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (2 · (⌊‘𝑁)) ≤ (2 · 𝑁))
37150, 362, 363, 370lesub1dd 11913 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3))
3726a1i 11 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2)))
373 lemul2 12151 . . . . 5 ((((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − 3) ∈ ℝ ∧ ((log‘2) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘2))) → (((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
37452, 55, 372, 373syl3anc 1398 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (((2 · (⌊‘𝑁)) − 3) ≤ ((2 · 𝑁) − 3) ↔ ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3))))
375371, 374mpbid 235 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → ((log‘2) · ((2 · (⌊‘𝑁)) − 3)) ≤ ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
37646, 54, 57, 361, 375ltletrd 11451 . 2 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) ∧ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
377117a1i 11 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → 2 ∈ ℤ)
378 flcl 13915 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
379378adantr 486 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
380 ltle 11379 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (2 < 𝑁 → 2 ≤ 𝑁))
3811, 380mpan 703 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ → (2 < 𝑁 → 2 ≤ 𝑁))
382 flge 13925 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ) → (2 ≤ 𝑁 ↔ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
383117, 382mpan2 704 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ → (2 ≤ 𝑁 ↔ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
384381, 383sylibd 242 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℝ → (2 < 𝑁 → 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
385384imp 412 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → 2 ≤ (⌊‘𝑁))
386 eluz2 12952 . . . 4 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘2) ↔ (2 ∈ ℤ ∧ (⌊‘𝑁) ∈ ℤ ∧ 2 ≤ (⌊‘𝑁)))
387377, 379, 385, 386syl3anbrc 1362 . . 3 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘2))
388 uzp1 12983 . . 3 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘2) → ((⌊‘𝑁) = 2 ∨ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))))
389387, 388syl 18 . 2 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → ((⌊‘𝑁) = 2 ∨ (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))))
39044, 376, 389mpjaodan 973 1 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 < 𝑁) → (θ‘𝑁) < ((log‘2) · ((2 · 𝑁) − 3)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077   ∪ cun 3897  {csn 4584   class class class wbr 5103  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  ℂcc 11179  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184   · cmul 11186   < clt 11324   ≤ cle 11325   − cmin 11522   / cdiv 11954  ℕcn 12316  2c2 12378  3c3 12379  4c4 12380  6c6 12382  8c8 12384  ℤcz 12674  ℤ≥cuz 12946  ℝ+crp 13101  ...cfz 13620  ⌊cfl 13910  ↑cexp 14184   ∥ cdvds 16402  ℙcprime 16826  logclog 26864  θccht 27400
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259  ax-addf 11260
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-map 8833  df-pm 8834  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9338  df-fi 9387  df-sup 9418  df-inf 9419  df-oi 9488  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-xneg 13222  df-xadd 13223  df-xmul 13224  df-ioo 13461  df-ioc 13462  df-ico 13463  df-icc 13464  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-fl 13912  df-mod 13990  df-seq 14125  df-exp 14185  df-fac 14398  df-bc 14427  df-hash 14455  df-shft 15200  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-limsup 15618  df-clim 15635  df-rlim 15636  df-sum 15834  df-ef 16213  df-sin 16215  df-cos 16216  df-pi 16218  df-dvds 16403  df-gcd 16645  df-prm 16827  df-pc 16995  df-struct 17305  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-mulr 17422  df-starv 17423  df-sca 17424  df-vsca 17425  df-ip 17426  df-tset 17427  df-ple 17428  df-ds 17430  df-unif 17431  df-hom 17432  df-cco 17433  df-rest 17573  df-topn 17574  df-0g 17592  df-gsum 17593  df-topgen 17594  df-pt 17595  df-prds 17598  df-xrs 17654  df-qtop 17659  df-imas 17660  df-xps 17662  df-mre 17736  df-mrc 17737  df-acs 17739  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-submnd 18959  df-mulg 19258  df-cntz 19511  df-cmn 19976  df-psmet 21650  df-xmet 21651  df-met 21652  df-bl 21653  df-mopn 21654  df-fbas 21655  df-fg 21656  df-cnfld 21659  df-top 23192  df-topon 23209  df-topsp 23231  df-bases 23244  df-cld 23317  df-ntr 23318  df-cls 23319  df-nei 23396  df-lp 23434  df-perf 23435  df-cn 23525  df-cnp 23526  df-haus 23613  df-tx 23861  df-hmeo 24054  df-fil 24145  df-fm 24237  df-flim 24238  df-flf 24239  df-xms 24619  df-ms 24620  df-tms 24621  df-cncf 25179  df-limc 26166  df-dv 26167  df-log 26866  df-cht 27406
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