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Theorem chtublem 27128

Description: Lemma for chtub 27129. (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 12260	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℕ
2		nnmulcl 12211	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
3	1, 2	mpan 690	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
4	3	nnred 12202	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
5		peano2rem 11495	. . . 4 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ)
6	4, 5	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ)
7		chtcl 27025	. . 3 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℝ)
8	6, 7	syl 17	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℝ)
9		nnre 12194	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
10		chtcl 27025	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
11	9, 10	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘𝑁) ∈ ℝ)
12		nnnn0 12455	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ₀)
13		2m1e1 12313	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2 − 1) = 1
14	13	oveq2i 7400	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = ((2 · 𝑁) − 1)
15	3	nncnd 12203	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
16		2cn 12262	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℂ
17		ax-1cn 11132	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℂ
18		subsub 11458	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
19	16, 17, 18	mp3an23 1455	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℂ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
20	15, 19	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
21		nncn 12195	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
22		subdi 11617	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
23	16, 17, 22	mp3an13 1454	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℂ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
24	21, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − (2 · 1)))
25		2t1e2 12350	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 · 1) = 2
26	25	oveq2i 7400	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 · 𝑁) − (2 · 1)) = ((2 · 𝑁) − 2)
27	24, 26	eqtrdi 2781	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) = ((2 · 𝑁) − 2))
28	27	oveq1d 7404	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) = (((2 · 𝑁) − 2) + 1))
29	20, 28	eqtr4d 2768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − (2 − 1)) = ((2 · (𝑁 − 1)) + 1))
30	14, 29	eqtr3id 2779	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = ((2 · (𝑁 − 1)) + 1))
31		2nn0 12465	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℕ₀
32		nnm1nn0 12489	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀)
33		nn0mulcl 12484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℕ₀ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀) → (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀)
34	31, 32, 33	sylancr 587	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀)
35		nn0p1nn 12487	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) ∈ ℕ)
36	34, 35	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · (𝑁 − 1)) + 1) ∈ ℕ)
37	30, 36	eqeltrd 2829	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ)
38		nnnn0 12455	. . . . . . . 8 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀)
39	37, 38	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀)
40		1re 11180	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℝ
41	40	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ)
42		nnge1 12215	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
43	41, 9, 9, 42	leadd2dd 11799	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ≤ (𝑁 + 𝑁))
44	21	2timesd 12431	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
45	43, 44	breqtrrd 5137	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁))
46		leaddsub 11660	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℝ) → ((𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
47	9, 41, 4, 46	syl3anc 1373	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
48	45, 47	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1))
49		elfz2nn0 13585	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) ↔ (𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
50	12, 39, 48, 49	syl3anbrc 1344	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
51		bccl2 14294	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
52	50, 51	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
53	52	nnrpd 12999	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℝ⁺)
54	53	relogcld 26538	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℝ)
55	11, 54	readdcld 11209	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℝ)
56		4re 12271	. . . . . 6 ⊢ 4 ∈ ℝ
57		4pos 12294	. . . . . 6 ⊢ 0 < 4
58	56, 57	elrpii 12960	. . . . 5 ⊢ 4 ∈ ℝ⁺
59		relogcl 26490	. . . . 5 ⊢ (4 ∈ ℝ⁺ → (log‘4) ∈ ℝ)
60	58, 59	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (log‘4) ∈ ℝ
61	32	nn0red 12510	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
62		remulcl 11159	. . . 4 ⊢ (((log‘4) ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℝ) → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
63	60, 61, 62	sylancr 587	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
64	11, 63	readdcld 11209	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))) ∈ ℝ)
65		iftrue 4496	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 1)
66	65	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 1)
67		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
68	52	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ)
69	67, 68	pccld 16827	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
70		nn0addge1 12494	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ₀) → 1 ≤ (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
71	40, 69, 70	sylancr 587	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 1 ≤ (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
72		iftrue 4496	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) = 1)
73	72	oveq1d 7404	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (1 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
74	73	breq2d 5121	. . . . . . . . . . . . . 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 247	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≤ 𝑁 → 1 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
76	75	adantr 480	. . . . . . . . . . . 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 16650	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
78	77	ad2antlr 727	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℕ)
79		simprl 770	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1))
80		prmz 16651	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
81	37	nnzd 12562	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ)
82		eluz 12813	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
83	80, 81, 82	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
84	83	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝) ↔ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
85	79, 84	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝))
86		dvdsfac 16302	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑝)) → 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1)))
87	78, 85, 86	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1)))
88		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℙ)
89	39	faccld 14255	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ)
90		pcelnn 16847	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
91	88, 89, 90	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
92	91	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . 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 257	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
94	93	nnge1d 12235	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 1 ≤ (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
95		iffalse 4499	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) = 0)
96	95	oveq1d 7404	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
97	96	ad2antll 729	. . . . . . . . . . . . . . 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 12511	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℂ)
99	98	addlidd 11381	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (0 + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
100	99	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . 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 14276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))))
102	50, 101	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))))
103	32	nn0cnd 12511	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
104	17	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
105	44	oveq1d 7404	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = ((𝑁 + 𝑁) − 1))
106	21, 21, 104, 105	assraddsubd 11598	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) = (𝑁 + (𝑁 − 1)))
107	21, 103, 106	mvrladdd 11597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁) = (𝑁 − 1))
108	107	fveq2d 6864	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) = (!‘(𝑁 − 1)))
109	108	oveq1d 7404	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁)) = ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))
110	109	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) · (!‘𝑁))) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
111	102, 110	eqtrd 2765	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
112	111	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))))
113	112	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = (𝑝 pCnt ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) / ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)))))
114		nnz 12556	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ)
115		nnne0 12221	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0)
116	114, 115	jca 511	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
117	89, 116	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
118	117	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ≠ 0))
119	32	faccld 14255	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ)
120	12	faccld 14255	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
121	119, 120	nnmulcld 12240	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
122	121	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
123		pcdiv 16829	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1373	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12556	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ)
126		nnne0 12221	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0)
127	125, 126	jca 511	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
128	119, 127	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
129	128	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ≠ 0))
130		nnz 12556	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → (!‘𝑁) ∈ ℤ)
131		nnne0 12221	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → (!‘𝑁) ≠ 0)
132	130, 131	jca 511	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
133	120, 132	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
134	133	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((!‘𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘𝑁) ≠ 0))
135		pcmul 16828	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1373	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt ((!‘(𝑁 − 1)) · (!‘𝑁))) = ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))))
137	136	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2769	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 480	. . . . . . . . . . . . . . . 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 772	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)
141		prmfac1 16696	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)) → 𝑝 ≤ 𝑁)
142	141	3expia 1121	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
143	12, 142	sylan 580	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
144	143	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) → 𝑝 ≤ 𝑁))
145	140, 144	mtod 198	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁))
146	80	adantl 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
147	129	simpld 494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ)
148		nnz 12556	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
149	148	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℤ)
150		dvdsmultr1 16272	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
151	146, 147, 149, 150	syl3anc 1373	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
152		facnn2 14253	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (!‘𝑁) = ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁))
153	152	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘𝑁) = ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁))
154	153	breq2d 5121	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘𝑁) ↔ 𝑝 ∥ ((!‘(𝑁 − 1)) · 𝑁)))
155	151, 154	sylibrd 259	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
156	155	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)) → 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
157	145, 156	mtod 198	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1)))
158		pceq0 16848	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘(𝑁 − 1)) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
159	88, 119, 158	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
160	159	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘(𝑁 − 1))))
161	157, 160	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) = 0)
162		pceq0 16848	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘𝑁) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
163	88, 120, 162	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
164	163	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (!‘𝑁)))
165	145, 164	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt (!‘𝑁)) = 0)
166	161, 165	oveq12d 7407	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))) = (0 + 0))
167		00id 11355	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (0 + 0) = 0
168	166, 167	eqtrdi 2781	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((𝑝 pCnt (!‘(𝑁 − 1))) + (𝑝 pCnt (!‘𝑁))) = 0)
169	168	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . . . . . 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 16826	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (!‘((2 · 𝑁) − 1)) ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ₀)
171	88, 89, 170	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ₀)
172	171	nn0cnd 12511	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℂ)
173	172	subid1d 11528	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))) − 0) = (𝑝 pCnt (!‘((2 · 𝑁) − 1))))
174	173	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . 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 2769	. . . . . . . . . . . . . . 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 2769	. . . . . . . . . . . . . 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 5137	. . . . . . . . . . . . 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 456	. . . . . . . . . . . 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 179	. . . . . . . . . . 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 5131	. . . . . . . . . 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 412	. . . . . . . . 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 12464	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℕ₀
183		0nn0 12463	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ ℕ₀
184	182, 183	ifcli 4538	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) ∈ ℕ₀
185		nn0addcl 12483	. . . . . . . . . . . 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 587	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ∈ ℕ₀)
187	186	nn0ge0d 12512	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 0 ≤ (if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0) + (𝑝 pCnt (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
188		iffalse 4499	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1) → if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0) = 0)
189	188	breq1d 5119	. . . . . . . . . 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 247	. . . . . . . . 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 179	. . . . . . . 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 2730	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
193	192	prmorcht 27094	. . . . . . . . . . . 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 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘((2 · 𝑁) − 1)))
195	194	oveq2d 7405	. . . . . . . . . 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 480	. . . . . . . . 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 12195	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℂ)
198	197	exp1d 14112	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛↑1) = 𝑛)
199	198	ifeq1d 4510	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑1), 1) = if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
200	199	mpteq2ia 5204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑1), 1)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1))
201	200	eqcomi 2739	. . . . . . . . . 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 3126	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ∀𝑛 ∈ ℙ 1 ∈ ℕ₀)
204	37	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ)
205		eqidd 2731	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → 1 = 1)
206	201, 203, 204, 67, 205	pcmpt 16869	. . . . . . . . 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 2765	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) = if(𝑝 ≤ ((2 · 𝑁) − 1), 1, 0))
208		efchtcl 27027	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
209	9, 208	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
210	209	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ)
211		nnz 12556	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ)
212		nnne0 12221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0)
213	211, 212	jca 511	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ ∧ (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0))
214	210, 213	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((exp‘(θ‘𝑁)) ∈ ℤ ∧ (exp‘(θ‘𝑁)) ≠ 0))
215		nnz 12556	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ)
216		nnne0 12221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0)
217	215, 216	jca 511	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0))
218	68, 217	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≠ 0))
219		pcmul 16828	. . . . . . . . . 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 1373	. . . . . . . . 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 27094	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘𝑁)) = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁))
222	221	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁)))
223	222	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = (𝑝 pCnt (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, 𝑛, 1)))‘𝑁)))
224		simpl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℕ)
225	201, 203, 224, 67, 205	pcmpt 16869	. . . . . . . . . . 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 2765	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘𝑁))) = if(𝑝 ≤ 𝑁, 1, 0))
227	226	oveq1d 7404	. . . . . . . . 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 2765	. . . . . . . 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 5141	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
230	229	ralrimiva 3126	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1)))) ≤ (𝑝 pCnt ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
231		efchtcl 27027	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℝ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
232	6, 231	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℕ)
233	232	nnzd 12562	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∈ ℤ)
234	209, 52	nnmulcld 12240	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℕ)
235	234	nnzd 12562	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℤ)
236		pc2dvds 16856	. . . . . . 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 584	. . . . . 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 257	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ∥ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
239		dvdsle 16286	. . . . . 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 584	. . . . 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 15	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
242	11	recnd 11208	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘𝑁) ∈ ℂ)
243	54	recnd 11208	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ∈ ℂ)
244		efadd 16066	. . . . . 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 584	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
246	53	reeflogd 26539	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
247	246	oveq2d 7405	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((exp‘(θ‘𝑁)) · (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
248	245, 247	eqtrd 2765	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))) = ((exp‘(θ‘𝑁)) · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
249	241, 248	breqtrrd 5137	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(θ‘((2 · 𝑁) − 1))) ≤ (exp‘((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))))
250		efle 16092	. . . 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 584	. . 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 257	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))))
253		fzfid 13944	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (0...((2 · 𝑁) − 1)) ∈ Fin)
254		elfzelz 13491	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)) → 𝑘 ∈ ℤ)
255		bccl 14293	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℕ₀)
256	39, 254, 255	syl2an 596	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℕ₀)
257	256	nn0red 12510	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℝ)
258	256	nn0ge0d 12512	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → 0 ≤ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
259		nn0uz 12841	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
260	32, 259	eleqtrdi 2839	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0))
261		fzss1 13530	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁))
262	260, 261	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁))
263		eluz 12813	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
264	148, 81, 263	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) ↔ 𝑁 ≤ ((2 · 𝑁) − 1)))
265	48, 264	mpbird 257	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁))
266		fzss2 13531	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ (ℤ_≥‘𝑁) → (0...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
267	265, 266	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (0...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
268	262, 267	sstrd 3959	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1)...𝑁) ⊆ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
269	253, 257, 258, 268	fsumless 15768	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
270	32	nn0zd 12561	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
271		bccmpl 14280	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)))
272	39, 148, 271	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)))
273	107	oveq2d 7405	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C(((2 · 𝑁) − 1) − 𝑁)) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
274	272, 273	eqtrd 2765	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
275	52	nncnd 12203	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℂ)
276	274, 275	eqeltrrd 2830	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)) ∈ ℂ)
277		oveq2 7397	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = (𝑁 − 1) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
278	277	fsum1 15719	. . . . . . . . . . . 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 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C(𝑁 − 1)))
280	279, 274	eqtr4d 2768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...(𝑁 − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
281	280	oveq1d 7404	. . . . . . . . 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 11543	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
283		uzid 12814	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
284	270, 283	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
285		peano2uz 12866	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 − 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)) → ((𝑁 − 1) + 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
286	284, 285	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1) + 1) ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
287	282, 286	eqeltrrd 2830	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘(𝑁 − 1)))
288	268	sselda 3948	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1)))
289	256	nn0cnd 12511	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℂ)
290	288, 289	syldan 591	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)) → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) ∈ ℂ)
291		oveq2 7397	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑘) = (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))
292	287, 290, 291	fsumm1 15723	. . . . . . . . 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 12431	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) + (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)))
294	281, 292, 293	3eqtr4rd 2776	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = Σ𝑘 ∈ ((𝑁 − 1)...𝑁)(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
295		binom11 15804	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 𝑁) − 1) ∈ ℕ₀ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
296	39, 295	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = Σ𝑘 ∈ (0...((2 · 𝑁) − 1))(((2 · 𝑁) − 1)C𝑘))
297	269, 294, 296	3brtr4d 5141	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ (2↑((2 · 𝑁) − 1)))
298		mulcom 11160	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℂ) → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2))
299	16, 275, 298	sylancr 587	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 · (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) = ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2))
300	30	oveq2d 7405	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = (2↑((2 · (𝑁 − 1)) + 1)))
301		expp1 14039	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (2 · (𝑁 − 1)) ∈ ℕ₀) → (2↑((2 · (𝑁 − 1)) + 1)) = ((2↑(2 · (𝑁 − 1))) · 2))
302	16, 34, 301	sylancr 587	. . . . . . . 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 14120	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑(2 · (𝑁 − 1))) = ((2↑2)↑(𝑁 − 1)))
306		sq2 14168	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑2) = 4
307	306	oveq1i 7399	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2↑2)↑(𝑁 − 1)) = (4↑(𝑁 − 1))
308	305, 307	eqtrdi 2781	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑(2 · (𝑁 − 1))) = (4↑(𝑁 − 1)))
309	308	oveq1d 7404	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((2↑(2 · (𝑁 − 1))) · 2) = ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
310	300, 302, 309	3eqtrd 2769	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2↑((2 · 𝑁) − 1)) = ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
311	297, 299, 310	3brtr3d 5140	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2) ≤ ((4↑(𝑁 − 1)) · 2))
312	52	nnred 12202	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ∈ ℝ)
313		reexpcl 14049	. . . . . . . 8 ⊢ ((4 ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ₀) → (4↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
314	56, 32, 313	sylancr 587	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (4↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
315		2re 12261	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℝ
316		2pos 12290	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 < 2
317	315, 316	pm3.2i 470	. . . . . . . 8 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
318	317	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
319		lemul1 12040	. . . . . . 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 1373	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≤ (4↑(𝑁 − 1)) ↔ ((((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) · 2) ≤ ((4↑(𝑁 − 1)) · 2)))
321	311, 320	mpbird 257	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((2 · 𝑁) − 1)C𝑁) ≤ (4↑(𝑁 − 1)))
322	60	recni 11194	. . . . . . . 8 ⊢ (log‘4) ∈ ℂ
323		mulcom 11160	. . . . . . . 8 ⊢ (((log‘4) ∈ ℂ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℂ) → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) = ((𝑁 − 1) · (log‘4)))
324	322, 103, 323	sylancr 587	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘4) · (𝑁 − 1)) = ((𝑁 − 1) · (log‘4)))
325	324	fveq2d 6864	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
326		reexplog 26510	. . . . . . 7 ⊢ ((4 ∈ ℝ⁺ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℤ) → (4↑(𝑁 − 1)) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
327	58, 270, 326	sylancr 587	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (4↑(𝑁 − 1)) = (exp‘((𝑁 − 1) · (log‘4))))
328	325, 327	eqtr4d 2768	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))) = (4↑(𝑁 − 1)))
329	321, 246, 328	3brtr4d 5141	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (exp‘(log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ (exp‘((log‘4) · (𝑁 − 1))))
330		efle 16092	. . . . 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 584	. . . 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 257	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁)) ≤ ((log‘4) · (𝑁 − 1)))
333	54, 63, 11, 332	leadd2dd 11799	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((θ‘𝑁) + (log‘(((2 · 𝑁) − 1)C𝑁))) ≤ ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))))
334	8, 55, 64, 252, 333	letrd 11337	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (θ‘((2 · 𝑁) − 1)) ≤ ((θ‘𝑁) + ((log‘4) · (𝑁 − 1))))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 206 ∧ wa 395 = wceq 1540 ∈ wcel 2109 ≠ wne 2926 ∀wral 3045 ⊆ wss 3916 ifcif 4490 class class class wbr 5109 ↦ cmpt 5190 ‘cfv 6513 (class class class)co 7389 ℂcc 11072 ℝcr 11073 0cc0 11074 1c1 11075 + caddc 11077 · cmul 11079 < clt 11214 ≤ cle 11215 − cmin 11411 / cdiv 11841 ℕcn 12187 2c2 12242 4c4 12244 ℕ₀cn0 12448 ℤcz 12535 ℤ_≥cuz 12799 ℝ⁺crp 12957 ...cfz 13474 seqcseq 13972 ↑cexp 14032 !cfa 14244 Ccbc 14273 Σcsu 15658 expce 16033 ∥ cdvds 16228 ℙcprime 16647 pCnt cpc 16813 logclog 26469 θccht 27007

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1795 ax-4 1809 ax-5 1910 ax-6 1967 ax-7 2008 ax-8 2111 ax-9 2119 ax-10 2142 ax-11 2158 ax-12 2178 ax-ext 2702 ax-rep 5236 ax-sep 5253 ax-nul 5263 ax-pow 5322 ax-pr 5389 ax-un 7713 ax-inf2 9600 ax-cnex 11130 ax-resscn 11131 ax-1cn 11132 ax-icn 11133 ax-addcl 11134 ax-addrcl 11135 ax-mulcl 11136 ax-mulrcl 11137 ax-mulcom 11138 ax-addass 11139 ax-mulass 11140 ax-distr 11141 ax-i2m1 11142 ax-1ne0 11143 ax-1rid 11144 ax-rnegex 11145 ax-rrecex 11146 ax-cnre 11147 ax-pre-lttri 11148 ax-pre-lttrn 11149 ax-pre-ltadd 11150 ax-pre-mulgt0 11151 ax-pre-sup 11152 ax-addf 11153

This theorem depends on definitions: df-bi 207 df-an 396 df-or 848 df-3or 1087 df-3an 1088 df-tru 1543 df-fal 1553 df-ex 1780 df-nf 1784 df-sb 2066 df-mo 2534 df-eu 2563 df-clab 2709 df-cleq 2722 df-clel 2804 df-nfc 2879 df-ne 2927 df-nel 3031 df-ral 3046 df-rex 3055 df-rmo 3356 df-reu 3357 df-rab 3409 df-v 3452 df-sbc 3756 df-csb 3865 df-dif 3919 df-un 3921 df-in 3923 df-ss 3933 df-pss 3936 df-nul 4299 df-if 4491 df-pw 4567 df-sn 4592 df-pr 4594 df-tp 4596 df-op 4598 df-uni 4874 df-int 4913 df-iun 4959 df-iin 4960 df-br 5110 df-opab 5172 df-mpt 5191 df-tr 5217 df-id 5535 df-eprel 5540 df-po 5548 df-so 5549 df-fr 5593 df-se 5594 df-we 5595 df-xp 5646 df-rel 5647 df-cnv 5648 df-co 5649 df-dm 5650 df-rn 5651 df-res 5652 df-ima 5653 df-pred 6276 df-ord 6337 df-on 6338 df-lim 6339 df-suc 6340 df-iota 6466 df-fun 6515 df-fn 6516 df-f 6517 df-f1 6518 df-fo 6519 df-f1o 6520 df-fv 6521 df-isom 6522 df-riota 7346 df-ov 7392 df-oprab 7393 df-mpo 7394 df-of 7655 df-om 7845 df-1st 7970 df-2nd 7971 df-supp 8142 df-frecs 8262 df-wrecs 8293 df-recs 8342 df-rdg 8380 df-1o 8436 df-2o 8437 df-er 8673 df-map 8803 df-pm 8804 df-ixp 8873 df-en 8921 df-dom 8922 df-sdom 8923 df-fin 8924 df-fsupp 9319 df-fi 9368 df-sup 9399 df-inf 9400 df-oi 9469 df-card 9898 df-pnf 11216 df-mnf 11217 df-xr 11218 df-ltxr 11219 df-le 11220 df-sub 11413 df-neg 11414 df-div 11842 df-nn 12188 df-2 12250 df-3 12251 df-4 12252 df-5 12253 df-6 12254 df-7 12255 df-8 12256 df-9 12257 df-n0 12449 df-z 12536 df-dec 12656 df-uz 12800 df-q 12914 df-rp 12958 df-xneg 13078 df-xadd 13079 df-xmul 13080 df-ioo 13316 df-ioc 13317 df-ico 13318 df-icc 13319 df-fz 13475 df-fzo 13622 df-fl 13760 df-mod 13838 df-seq 13973 df-exp 14033 df-fac 14245 df-bc 14274 df-hash 14302 df-shft 15039 df-cj 15071 df-re 15072 df-im 15073 df-sqrt 15207 df-abs 15208 df-limsup 15443 df-clim 15460 df-rlim 15461 df-sum 15659 df-ef 16039 df-sin 16041 df-cos 16042 df-pi 16044 df-dvds 16229 df-gcd 16471 df-prm 16648 df-pc 16814 df-struct 17123 df-sets 17140 df-slot 17158 df-ndx 17170 df-base 17186 df-ress 17207 df-plusg 17239 df-mulr 17240 df-starv 17241 df-sca 17242 df-vsca 17243 df-ip 17244 df-tset 17245 df-ple 17246 df-ds 17248 df-unif 17249 df-hom 17250 df-cco 17251 df-rest 17391 df-topn 17392 df-0g 17410 df-gsum 17411 df-topgen 17412 df-pt 17413 df-prds 17416 df-xrs 17471 df-qtop 17476 df-imas 17477 df-xps 17479 df-mre 17553 df-mrc 17554 df-acs 17556 df-mgm 18573 df-sgrp 18652 df-mnd 18668 df-submnd 18717 df-mulg 19006 df-cntz 19255 df-cmn 19718 df-psmet 21262 df-xmet 21263 df-met 21264 df-bl 21265 df-mopn 21266 df-fbas 21267 df-fg 21268 df-cnfld 21271 df-top 22787 df-topon 22804 df-topsp 22826 df-bases 22839 df-cld 22912 df-ntr 22913 df-cls 22914 df-nei 22991 df-lp 23029 df-perf 23030 df-cn 23120 df-cnp 23121 df-haus 23208 df-tx 23455 df-hmeo 23648 df-fil 23739 df-fm 23831 df-flim 23832 df-flf 23833 df-xms 24214 df-ms 24215 df-tms 24216 df-cncf 24777 df-limc 25773 df-dv 25774 df-log 26471 df-cht 27013

This theorem is referenced by: chtub 27129

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