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Theorem chtublem 27520

Description: Lemma for chtub 27521. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)

**Assertion**
Ref	Expression
chtublem	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))))

Proof of Theorem chtublem Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2nn 12397	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℕ
2		nnmulcl 12340	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
3	1, 2	mpan 703	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
4	3	nnred 12331	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
5		peano2rem 11606	. . . 4 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ)
6	4, 5	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ)
7		chtcl 27418	. . 3 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℝ)
8	6, 7	syl 18	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℝ)
9		nnre 12323	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
10		chtcl 27418	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
11	9, 10	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
12		nnnn0 12594	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ₀)
13		2m1e1 12448	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2 − 1) = 1
14	13	oveq2i 7423	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = ((2 · 𝑁) − 1)
15	3	nncnd 12332	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
16		2cn 12399	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℂ
17		ax-1cn 11239	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℂ
18		subsub 11569	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
19	16, 17, 18	mp3an23 1482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℂ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
20	15, 19	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
21		nncn 12324	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
22		subdi 11730	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
23	16, 17, 22	mp3an13 1481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℂ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
24	21, 23	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
25		2t1e2 12486	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 · 1) = 2
26	25	oveq2i 7423	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 · 𝑁) − (2 · 1)) = ((2 · 𝑁) − 2)
27	24, 26	eqtrdi 2812	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − 2))
28	27	oveq1d 7427	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
29	20, 28	eqtr4d 2799	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = ((2 · (𝑁 − 1)) + 1))
30	14, 29	eqtr3id 2810	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = ((2 · (𝑁 − 1)) + 1))
31		2nn0 12604	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℕ₀
32		nnm1nn0 12628	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀)
33		nn0mulcl 12623	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℕ₀ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀) → (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀)
34	31, 32, 33	sylancr 599	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀)
35		nn0p1nn 12626	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) ∈ ℕ)
36	34, 35	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) ∈ ℕ)
37	30, 36	eqeltrd 2861	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ)
38		nnnn0 12594	. . . . . . . 8 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀)
39	37, 38	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀)
40		1re 11289	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℝ
41	40	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ)
42		nnge1 12347	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
43	41, 9, 9, 42	leadd2dd 11912	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ≤ (𝑁 + 𝑁))
44	21	2timesd 12570	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
45	43, 44	breqtrrd 5133	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁))
46		leaddsub 11773	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℝ) → ((𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
47	9, 41, 4, 46	syl3anc 1398	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
48	45, 47	mpbid 235	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1))
49		elfz2nn0 13732	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) ↔ (𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
50	12, 39, 48, 49	syl3anbrc 1362	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
51		bccl2 14447	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
52	50, 51	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
53	52	nnrpd 13143	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℝ⁺)
54	53	relogcld 26933	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℝ)
55	11, 54	readdcld 11319	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℝ)
56		4re 12408	. . . . . 6 ⊢ 4 ∈ ℝ
57		4pos 12434	. . . . . 6 ⊢ 0 < 4
58	56, 57	elrpii 13104	. . . . 5 ⊢ 4 ∈ ℝ⁺
59		relogcl 26885	. . . . 5 ⊢ (4 ∈ ℝ⁺ → (log‘4) ∈ ℝ)
60	58, 59	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (log‘4) ∈ ℝ
61	32	nn0red 12649	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
62		remulcl 11266	. . . 4 ⊢ (((log‘4) ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℝ) → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
63	60, 61, 62	sylancr 599	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
64	11, 63	readdcld 11319	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))) ∈ ℝ)
65		iftrue 4488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 1)
66	65	adantl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 1)
67		simpr 490	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
68	52	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
69	67, 68	pccld 17008	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
70		nn0addge1 12633	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ₀) → 1 ≤ (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
71	40, 69, 70	sylancr 599	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 1 ≤ (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
72		iftrue 4488	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) = 1)
73	72	oveq1d 7427	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
74	73	breq2d 5115	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → (1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ↔ 1 ≤ (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
75	71, 74	syl5ibrcom 250	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≤ 𝑁 → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
76	75	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → (𝑝 ≤ 𝑁 → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
77		prmnn 16829	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
78	77	ad2antlr 740	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℕ)
79		simprl 783	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1))
80		prmz 16830	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
81	37	nnzd 12700	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ)
82		eluz 12960	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
83	80, 81, 82	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
84	83	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
85	79, 84	mpbird 260	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝))
86		dvdsfac 16476	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝)) → 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1)))
87	78, 85, 86	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1)))
88		id 23	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℙ)
89	39	faccld 14408	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ)
90		pcelnn 17028	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
91	88, 89, 90	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
92	91	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
93	87, 92	mpbird 260	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
94	93	nnge1d 12367	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 1 ≤ (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
95		iffalse 4491	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) = 0)
96	95	oveq1d 7427	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
97	96	ad2antll 742	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
98	69	nn0cnd 12650	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℂ)
99	98	addlidd 11492	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
100	99	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
101		bcval2 14429	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))))
102	50, 101	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))))
103	32	nn0cnd 12650	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
104	17	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
105	44	oveq1d 7427	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = ((𝑁 + 𝑁) − 1))
106	21, 21, 104, 105	assraddsubd 11711	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = (𝑁 + (𝑁 − 1)))
107	21, 103, 106	mvrladdd 11709	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁) = (𝑁 − 1))
108	107	fveq2d 6881	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) = (!‘(𝑁 − 1)))
109	108	oveq1d 7427	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁)) = ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))
110	109	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
111	102, 110	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
112	111	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
113	112	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = (𝑝 pCnt ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))))
114		nnz 12695	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ)
115		nnne0 12353	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0)
116	114, 115	jca 521	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
117	89, 116	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
118	117	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
119	32	faccld 14408	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ)
120	12	faccld 14408	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
121	119, 120	nnmulcld 12372	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
122	121	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
123		pcdiv 17010	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0) ∧ ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))))
124	67, 118, 122, 123	syl3anc 1398	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))))
125		nnz 12695	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ)
126		nnne0 12353	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0)
127	125, 126	jca 521	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
128	119, 127	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
129	128	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
130		nnz 12695	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → (!‘𝑁) ∈ ℤ)
131		nnne0 12353	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → (!‘𝑁) ≠ 0)
132	130, 131	jca 521	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
133	120, 132	syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
134	133	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
135		pcmul 17009	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0) ∧ ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0)) → (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))) = ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))))
136	67, 129, 134, 135	syl3anc 1398	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))) = ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))))
137	136	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁)))))
138	113, 124, 137	3eqtrd 2800	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁)))))
139	138	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁)))))
140		simprr 785	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)
141		prmfac1 16876	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)) → 𝑝 ≤ 𝑁)
142	141	3expia 1139	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
143	12, 142	sylan 592	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
144	143	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
145	140, 144	mtod 201	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁))
146	80	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
147	129	simpld 500	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ)
148		nnz 12695	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
149	148	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℤ)
150		dvdsmultr1 16446	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
151	146, 147, 149, 150	syl3anc 1398	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
152		facnn2 14406	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘𝑁) = ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁))
153	152	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘𝑁) = ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁))
154	153	breq2d 5115	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) ↔ 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
155	151, 154	sylibrd 262	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
156	155	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
157	145, 156	mtod 201	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)))
158		pceq0 17029	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
159	88, 119, 158	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
160	159	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
161	157, 160	mpbird 260	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0)
162		pceq0 17029	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘𝑁) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
163	88, 120, 162	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
164	163	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
165	145, 164	mpbird 260	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0)
166	161, 165	oveq12d 7430	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))) = (0 + 0))
167		00id 11466	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (0 + 0) = 0
168	166, 167	eqtrdi 2812	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))) = 0)
169	168	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁)))) = ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − 0))
170		pccl 17007	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ₀)
171	88, 89, 170	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ₀)
172	171	nn0cnd 12650	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℂ)
173	172	subid1d 11639	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − 0) = (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
174	173	adantr 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − 0) = (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
175	139, 169, 174	3eqtrd 2800	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
176	97, 100, 175	3eqtrd 2800	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
177	94, 176	breqtrrd 5133	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
178	177	expr 462	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
179	76, 178	pm2.61d 181	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
180	66, 179	eqbrtrd 5127	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
181	180	ex 418	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
182		1nn0 12603	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℕ₀
183		0nn0 12602	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ ℕ₀
184	182, 183	ifcli 4530	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) ∈ ℕ₀
185		nn0addcl 12622	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) ∈ ℕ₀ ∧ (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ₀) → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℕ₀)
186	184, 69, 185	sylancr 599	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℕ₀)
187	186	nn0ge0d 12651	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 0 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
188		iffalse 4491	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 0)
189	188	breq1d 5113	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → (if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ↔ 0 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
190	187, 189	syl5ibrcom 250	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (¬ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
191	181, 190	pm2.61d 181	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
192		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
193	192	prmorcht 27487	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1)))
194	37, 193	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1)))
195	194	oveq2d 7428	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1))))
196	195	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1))))
197		nncn 12324	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℂ)
198	197	exp1d 14264	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛↑1) = 𝑛)
199	198	ifeq1d 4502	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑1), 1) = if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
200	199	mpteq2ia 5200	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑1), 1)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
201	200	eqcomi 2770	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑1), 1))
202	182	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → 1 ∈ ℕ₀)
203	202	ralrimiva 3155	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ∀𝑛 ∈ ℙ 1 ∈ ℕ₀)
204	37	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ)
205		eqidd 2762	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → 1 = 1)
206	201, 203, 204, 67, 205	pcmpt 17050	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1))) = if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0))
207	196, 206	eqtrd 2796	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) = if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0))
208		efchtcl 27420	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
209	9, 208	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
210	209	adantr 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
211		nnz 12695	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ)
212		nnne0 12353	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0)
213	211, 212	jca 521	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ ∧ (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0))
214	210, 213	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ ∧ (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0))
215		nnz 12695	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ)
216		nnne0 12353	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0)
217	215, 216	jca 521	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0))
218	68, 217	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0))
219		pcmul 17009	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ ∧ (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0) ∧ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0)) → (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = ((𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
220	67, 214, 218, 219	syl3anc 1398	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = ((𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
221	192	prmorcht 27487	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁))
222	221	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁)))
223	222	adantr 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁)))
224		simpl 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℕ)
225	201, 203, 224, 67, 205	pcmpt 17050	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁)) = if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0))
226	223, 225	eqtrd 2796	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0))
227	226	oveq1d 7427	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
228	220, 227	eqtrd 2796	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
229	191, 207, 228	3brtr4d 5137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
230	229	ralrimiva 3155	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
231		efchtcl 27420	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
232	6, 231	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
233	232	nnzd 12700	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℤ)
234	209, 52	nnmulcld 12372	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ)
235	234	nnzd 12700	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℤ)
236		pc2dvds 17037	. . . . . . 7 ⊢ (((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℤ ∧ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℤ) → ((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
237	233, 235, 236	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
238	230, 237	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
239		dvdsle 16460	. . . . . 6 ⊢ (((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℤ ∧ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ) → ((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
240	233, 234, 239	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
241	238, 240	mpd 16	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
242	11	recnd 11318	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘𝑁) ∈ ℂ)
243	54	recnd 11318	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℂ)
244		efadd 16240	. . . . . 6 ⊢ (((θ‘𝑁) ∈ ℂ ∧ (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℂ) → (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
245	242, 243, 244	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
246	53	reeflogd 26934	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
247	246	oveq2d 7428	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
248	245, 247	eqtrd 2796	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
249	241, 248	breqtrrd 5133	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
250		efle 16266	. . . 4 ⊢ (((θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℝ ∧ ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℝ) → ((θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ↔ (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))))
251	8, 55, 250	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ↔ (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))))
252	249, 251	mpbird 260	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
253		fzfid 14096	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (0...((2 · 𝑁) − 1)) ∈ Fin)
254		elfzelz 13637	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → 𝑘 ∈ ℤ)
255		bccl 14446	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℕ₀)
256	39, 254, 255	syl2an 608	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℕ₀)
257	256	nn0red 12649	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℝ)
258	256	nn0ge0d 12651	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → 0 ≤ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
259		nn0uz 12984	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
260	32, 259	eleqtrdi 2871	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0))
261		fzss1 13677	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁))
262	260, 261	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁))
263		eluz 12960	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
264	148, 81, 263	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
265	48, 264	mpbird 260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁))
266		fzss2 13678	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) → (0...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
267	265, 266	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (0...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
268	262, 267	sstrd 3941	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
269	253, 257, 258, 268	fsumless 15943	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
270	32	nn0zd 12699	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
271		bccmpl 14433	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)))
272	39, 148, 271	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)))
273	107	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
274	272, 273	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
275	52	nncnd 12332	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℂ)
276	274, 275	eqeltrrd 2862	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)) ∈ ℂ)
277		oveq2 7420	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = (𝑁 − 1) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
278	277	fsum1 15893	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 − 1) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
279	270, 276, 278	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
280	279, 274	eqtr4d 2799	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
281	280	oveq1d 7427	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) + (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) + (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
282	21, 104	npcand 11654	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
283		uzid 12961	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
284	270, 283	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
285		peano2uz 13009	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)) → ((𝑁 − 1) + 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
286	284, 285	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1) + 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
287	282, 286	eqeltrrd 2862	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
288	268	sselda 3931	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
289	256	nn0cnd 12650	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℂ)
290	288, 289	syldan 603	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℂ)
291		oveq2 7420	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
292	287, 290, 291	fsumm1 15897	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) + (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
293	275	2timesd 12570	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) + (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
294	281, 292, 293	3eqtr4rd 2807	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
295		binom11 15981	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
296	39, 295	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
297	269, 294, 296	3brtr4d 5137	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ (2↑((2 · 𝑁) − 1)))
298		mulcom 11267	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℂ) → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2))
299	16, 275, 298	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2))
300	30	oveq2d 7428	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = (2↑((2 · (𝑁 − 1)) + 1)))
301		expp1 14191	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀) → (2↑((2 · (𝑁 − 1)) + 1)) = ((2↑(2 · (𝑁 − 1))) · 2))
302	16, 34, 301	sylancr 599	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · (𝑁 − 1)) + 1)) = ((2↑(2 · (𝑁 − 1))) · 2))
303	16	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
304	31	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ₀)
305	303, 32, 304	expmuld 14272	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑(2 · (𝑁 − 1))) = ((2↑2)↑(𝑁 − 1)))
306		sq2 14320	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑2) = 4
307	306	oveq1i 7422	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2↑2)↑(𝑁 − 1)) = (4↑(𝑁 − 1))
308	305, 307	eqtrdi 2812	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑(2 · (𝑁 − 1))) = (4↑(𝑁 − 1)))
309	308	oveq1d 7427	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2↑(2 · (𝑁 − 1))) · 2) = ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
310	300, 302, 309	3eqtrd 2800	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
311	297, 299, 310	3brtr3d 5136	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2) ≤ ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
312	52	nnred 12331	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℝ)
313		reexpcl 14201	. . . . . . . 8 ⊢ ((4 ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀) → (4↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
314	56, 32, 313	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (4↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
315		2re 12398	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℝ
316		2pos 12428	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 < 2
317	315, 316	pm3.2i 476	. . . . . . . 8 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
318	317	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
319		lemul1 12150	. . . . . . 7 ⊢ (((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℝ ∧ (4↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≤ (4↑(𝑁 − 1)) ↔ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2) ≤ ((4↑(𝑁 − 1)) · 2)))
320	312, 314, 318, 319	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≤ (4↑(𝑁 − 1)) ↔ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2) ≤ ((4↑(𝑁 − 1)) · 2)))
321	311, 320	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≤ (4↑(𝑁 − 1)))
322	60	recni 11304	. . . . . . . 8 ⊢ (log‘4) ∈ ℂ
323		mulcom 11267	. . . . . . . 8 ⊢ (((log‘4) ∈ ℂ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℂ) → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) = ((𝑁 − 1) · (log‘4)))
324	322, 103, 323	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) = ((𝑁 − 1) · (log‘4)))
325	324	fveq2d 6881	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
326		reexplog 26905	. . . . . . 7 ⊢ ((4 ∈ ℝ⁺ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℤ) → (4↑(𝑁 − 1)) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
327	58, 270, 326	sylancr 599	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (4↑(𝑁 − 1)) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
328	325, 327	eqtr4d 2799	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))) = (4↑(𝑁 − 1)))
329	321, 246, 328	3brtr4d 5137	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))))
330		efle 16266	. . . . 5 ⊢ (((log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℝ ∧ ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ∈ ℝ) → ((log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ↔ (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1)))))
331	54, 63, 330	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ↔ (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1)))))
332	329, 331	mpbird 260	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ ((log‘4) · (𝑁 − 1)))
333	54, 63, 11, 332	leadd2dd 11912	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))))
334	8, 55, 64, 252, 333	letrd 11448	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))))

Colors of variables: wff setvar class

This proof depends on syntax axioms: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 209 ∧ wa 401 = wceq 1570 ∈ wcel 2145 ≠ wne 2956 ∀wral 3077 ⊆ wss 3899 ifcif 4482 class class class wbr 5103 ↦ cmpt 5186 ‘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 4c4 12380 ℕ₀cn0 12587 ℤcz 12674 ℤ_≥cuz 12946 ℝ⁺crp 13101 ...cfz 13620 seqcseq 14124 ↑cexp 14184 !cfa 14397 Ccbc 14426 Σcsu 15833 expce 16207 ∥ cdvds 16402 ℙcprime 16826 pCnt cpc 16994 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

This theorem is used by: chtub 27521

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