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

Theorem cxploglim 26479
Description: The logarithm grows slower than any positive power. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
cxploglim (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) โ‡๐‘Ÿ 0)
Distinct variable group:   ๐ด,๐‘›

Proof of Theorem cxploglim
Dummy variables ๐‘š ๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rpre 12981 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
2 reefcl 16029 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ (expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„)
31, 2syl 17 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„)
4 efgt1 16058 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ 1 < (expโ€˜๐ด))
5 cxp2limlem 26477 . . 3 (((expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„ โˆง 1 < (expโ€˜๐ด)) โ†’ (๐‘š โˆˆ โ„+ โ†ฆ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) โ‡๐‘Ÿ 0)
63, 4, 5syl2anc 584 . 2 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (๐‘š โˆˆ โ„+ โ†ฆ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) โ‡๐‘Ÿ 0)
7 reefcl 16029 . . . . . . . 8 (๐‘ง โˆˆ โ„ โ†’ (expโ€˜๐‘ง) โˆˆ โ„)
87adantl 482 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โ†’ (expโ€˜๐‘ง) โˆˆ โ„)
9 1re 11213 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„
10 ifcl 4573 . . . . . . 7 (((expโ€˜๐‘ง) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„) โ†’ if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) โˆˆ โ„)
118, 9, 10sylancl 586 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โ†’ if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) โˆˆ โ„)
12 rpre 12981 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
13 maxlt 13171 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ โˆง (expโ€˜๐‘ง) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„) โ†’ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†” (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›)))
149, 8, 12, 13mp3an3an 1467 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†” (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›)))
15 simprrr 780 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›)
16 reeflog 26088 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐‘›)) = ๐‘›)
1716ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐‘›)) = ๐‘›)
1815, 17breqtrrd 5176 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜๐‘ง) < (expโ€˜(logโ€˜๐‘›)))
19 simplr 767 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„)
2012ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
21 simprrl 779 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ 1 < ๐‘›)
2220, 21rplogcld 26136 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„+)
2322rpred 13015 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„)
24 eflt 16059 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ง โˆˆ โ„ โˆง (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘ง < (logโ€˜๐‘›) โ†” (expโ€˜๐‘ง) < (expโ€˜(logโ€˜๐‘›))))
2519, 23, 24syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (๐‘ง < (logโ€˜๐‘›) โ†” (expโ€˜๐‘ง) < (expโ€˜(logโ€˜๐‘›))))
2618, 25mpbird 256 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐‘ง < (logโ€˜๐‘›))
27 breq2 5152 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ (๐‘ง < ๐‘š โ†” ๐‘ง < (logโ€˜๐‘›)))
28 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ ๐‘š = (logโ€˜๐‘›))
29 oveq2 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š) = ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))
3028, 29oveq12d 7426 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š)) = ((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›))))
3130fveq2d 6895 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) = (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))))
3231breq1d 5158 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ ((absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ โ†” (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ))
3327, 32imbi12d 344 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘š = (logโ€˜๐‘›) โ†’ ((๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†” (๐‘ง < (logโ€˜๐‘›) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ)))
3433rspcv 3608 . . . . . . . . . . . . 13 ((logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„+ โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘ง < (logโ€˜๐‘›) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ)))
3522, 34syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (๐‘ง < (logโ€˜๐‘›) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ)))
3626, 35mpid 44 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ))
371ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
3837relogefd 26135 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (logโ€˜(expโ€˜๐ด)) = ๐ด)
3938oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) ยท (logโ€˜(expโ€˜๐ด))) = ((logโ€˜๐‘›) ยท ๐ด))
4022rpcnd 13017 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„‚)
41 rpcn 12983 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
4241ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
4340, 42mulcomd 11234 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) ยท ๐ด) = (๐ด ยท (logโ€˜๐‘›)))
4439, 43eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) ยท (logโ€˜(expโ€˜๐ด))) = (๐ด ยท (logโ€˜๐‘›)))
4544fveq2d 6895 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜((logโ€˜๐‘›) ยท (logโ€˜(expโ€˜๐ด)))) = (expโ€˜(๐ด ยท (logโ€˜๐‘›))))
463ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„)
4746recnd 11241 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚)
48 efne0 16039 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (expโ€˜๐ด) โ‰  0)
4942, 48syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (expโ€˜๐ด) โ‰  0)
5047, 49, 40cxpefd 26219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)) = (expโ€˜((logโ€˜๐‘›) ยท (logโ€˜(expโ€˜๐ด)))))
51 rpcn 12983 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
5251ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
53 rpne0 12989 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘› โ‰  0)
5453ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ๐‘› โ‰  0)
5552, 54, 42cxpefd 26219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (๐‘›โ†‘๐‘๐ด) = (expโ€˜(๐ด ยท (logโ€˜๐‘›))))
5645, 50, 553eqtr4d 2782 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)) = (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))
5756oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›))) = ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด)))
5857fveq2d 6895 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) = (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))))
5958breq1d 5158 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ ((absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘(logโ€˜๐‘›)))) < ๐‘ฅ โ†” (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ))
6036, 59sylibd 238 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง (1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›))) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ))
6160expr 457 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ ((1 < ๐‘› โˆง (expโ€˜๐‘ง) < ๐‘›) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
6214, 61sylbid 239 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
6362com23 86 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
6463ralrimdva 3154 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
65 breq1 5151 . . . . . . 7 (๐‘ฆ = if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) โ†’ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†” if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘›))
6665rspceaimv 3617 . . . . . 6 ((if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) โˆˆ โ„ โˆง โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (if(1 โ‰ค (expโ€˜๐‘ง), (expโ€˜๐‘ง), 1) < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ))
6711, 64, 66syl6an 682 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„) โ†’ (โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
6867rexlimdva 3155 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (โˆƒ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
6968ralimdv 3169 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ) โ†’ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
70 simpr 485 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„+)
711adantr 481 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
7271rpefcld 16047 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ (expโ€˜๐ด) โˆˆ โ„+)
73 rpre 12981 . . . . . . . . 9 (๐‘š โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„)
7473adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„)
7572, 74rpcxpcld 26239 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š) โˆˆ โ„+)
7670, 75rpdivcld 13032 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š)) โˆˆ โ„+)
7776rpcnd 13017 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š)) โˆˆ โ„‚)
7877ralrimiva 3146 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š)) โˆˆ โ„‚)
79 rpssre 12980 . . . . 5 โ„+ โŠ† โ„
8079a1i 11 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ โ„+ โŠ† โ„)
8178, 80rlim0lt 15452 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ((๐‘š โˆˆ โ„+ โ†ฆ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) โ‡๐‘Ÿ 0 โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€๐‘š โˆˆ โ„+ (๐‘ง < ๐‘š โ†’ (absโ€˜(๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) < ๐‘ฅ)))
82 relogcl 26083 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†’ (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„)
8382adantl 482 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ (logโ€˜๐‘›) โˆˆ โ„)
84 simpr 485 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„+)
851adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
8684, 85rpcxpcld 26239 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘›โ†‘๐‘๐ด) โˆˆ โ„+)
8783, 86rerpdivcld 13046 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด)) โˆˆ โ„)
8887recnd 11241 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+) โ†’ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด)) โˆˆ โ„‚)
8988ralrimiva 3146 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด)) โˆˆ โ„‚)
9089, 80rlim0lt 15452 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ((๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) โ‡๐‘Ÿ 0 โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„+ (๐‘ฆ < ๐‘› โ†’ (absโ€˜((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) < ๐‘ฅ)))
9169, 81, 903imtr4d 293 . 2 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ((๐‘š โˆˆ โ„+ โ†ฆ (๐‘š / ((expโ€˜๐ด)โ†‘๐‘๐‘š))) โ‡๐‘Ÿ 0 โ†’ (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) โ‡๐‘Ÿ 0))
926, 91mpd 15 1 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ((logโ€˜๐‘›) / (๐‘›โ†‘๐‘๐ด))) โ‡๐‘Ÿ 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940  โˆ€wral 3061  โˆƒwrex 3070   โŠ† wss 3948  ifcif 4528   class class class wbr 5148   โ†ฆ cmpt 5231  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  โ„‚cc 11107  โ„cr 11108  0cc0 11109  1c1 11110   ยท cmul 11114   < clt 11247   โ‰ค cle 11248   / cdiv 11870  โ„+crp 12973  abscabs 15180   โ‡๐‘Ÿ crli 15428  expce 16004  logclog 26062  โ†‘๐‘ccxp 26063
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-fac 14233  df-bc 14262  df-hash 14290  df-shft 15013  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-limsup 15414  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-ef 16010  df-sin 16012  df-cos 16013  df-pi 16015  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-mulg 18950  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-limc 25382  df-dv 25383  df-log 26064  df-cxp 26065
This theorem is referenced by:  cxploglim2  26480  logfacrlim  26724  chtppilimlem2  26974  chpchtlim  26979  dchrvmasumlema  27000  logdivsum  27033
  Copyright terms: Public domain W3C validator