Theorem hgt749d 32152

Description: A deduction version of ax-hgt749 32147. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Dec-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
hgt749d.o	⊢ 𝑂 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧}
hgt749d.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑂)
hgt749d.1	⊢ (𝜑 → (;10↑;27) ≤ 𝑁)

Assertion

Ref	Expression
hgt749d	⊢ (𝜑 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥))

Distinct variable groups:   ℎ,𝑁,𝑘,𝑥   ℎ,𝑚,𝑧,𝑘,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑧,ℎ,𝑘,𝑚)   𝑁(𝑧,𝑚)   𝑂(𝑥,𝑧,ℎ,𝑘,𝑚)

Proof of Theorem hgt749d

Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hgt749d.1	. 2 ⊢ (𝜑 → (;10↑;27) ≤ 𝑁)
2		breq2 5039	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((;10↑;27) ≤ 𝑛 ↔ (;10↑;27) ≤ 𝑁))
3		oveq1 7162	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (𝑛↑2) = (𝑁↑2))
4	3	oveq2d 7171	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) = ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)))
5		oveq2 7163	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛) = ((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁))
6	5	fveq1d 6664	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) = (((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥))
7		oveq2 7163	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛) = ((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁))
8	7	fveq1d 6664	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥) = (((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥))
9	8	oveq1d 7170	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2) = ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2))
10	6, 9	oveq12d 7173	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) = ((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)))
11		negeq 10921	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → -𝑛 = -𝑁)
12	11	oveq1d 7170	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (-𝑛 · 𝑥) = (-𝑁 · 𝑥))
13	12	oveq2d 7171	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)) = ((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))
14	13	fveq2d 6666	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥))) = (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥))))
15	10, 14	oveq12d 7173	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) = (((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))))
16	15	adantr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 ∈ (0(,)1)) → (((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) = (((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))))
17	16	itgeq2dv 24486	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥 = ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)
18	4, 17	breq12d 5048	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥 ↔ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥))
19	18	3anbi3d 1439	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥) ↔ (∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)))
20	19	rexbidv 3221	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥) ↔ ∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)))
21	20	rexbidv 3221	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥) ↔ ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)))
22	2, 21	imbi12d 348	. . 3 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((;10↑;27) ≤ 𝑛 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥)) ↔ ((;10↑;27) ≤ 𝑁 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥))))
23		ax-hgt749 32147	. . . 4 ⊢ ∀𝑛 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧} ((;10↑;27) ≤ 𝑛 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥))
24	23	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧} ((;10↑;27) ≤ 𝑛 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑛↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)))) d𝑥)))
25		hgt749d.n	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑂)
26		hgt749d.o	. . . 4 ⊢ 𝑂 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧}
27	25, 26	eleqtrdi 2862	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧})
28	22, 24, 27	rspcdva 3545	. 2 ⊢ (𝜑 → ((;10↑;27) ≤ 𝑁 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥)))
29	1, 28	mpd 15	1 ⊢ (𝜑 → ∃ℎ ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)∃𝑘 ∈ ((0[,)+∞) ↑m ℕ)(∀𝑚 ∈ ℕ (𝑘‘𝑚) ≤ (1._0_7_9_9_55) ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ (ℎ‘𝑚) ≤ (1._4_14) ∧ ((0._0_0_0_4_2_2_48) · (𝑁↑2)) ≤ ∫(0(,)1)(((((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥) · ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2)) · (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))) d𝑥))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3070  ∃wrex 3071  {crab 3074   class class class wbr 5035  ‘cfv 6339  (class class class)co 7155   ∘_f cof 7408   ↑_m cmap 8421  0cc0 10580  1c1 10581  ici 10582   · cmul 10585  +∞cpnf 10715   ≤ cle 10719  -cneg 10914  ℕcn 11679  2c2 11734  4c4 11736  5c5 11737  7c7 11739  8c8 11740  9c9 11741  ℤcz 12025  ;cdc 12142  (,)cioo 12784  [,)cico 12786  ↑cexp 13484  expce 15468  πcpi 15473   ∥ cdvds 15660  ∫citg 24323  Λcvma 25781  _cdp2 30673  .cdp 30690  vtscvts 32138

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-sep 5172  ax-nul 5179  ax-pow 5237  ax-pr 5301  ax-un 7464  ax-cnex 10636  ax-resscn 10637  ax-1cn 10638  ax-icn 10639  ax-addcl 10640  ax-addrcl 10641  ax-mulcl 10642  ax-mulrcl 10643  ax-mulcom 10644  ax-addass 10645  ax-mulass 10646  ax-distr 10647  ax-i2m1 10648  ax-1ne0 10649  ax-1rid 10650  ax-rnegex 10651  ax-rrecex 10652  ax-cnre 10653  ax-pre-lttri 10654  ax-pre-lttrn 10655  ax-pre-ltadd 10656  ax-pre-mulgt0 10657  ax-hgt749 32147

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-pss 3879  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-iun 4888  df-br 5036  df-opab 5098  df-mpt 5116  df-tr 5142  df-id 5433  df-eprel 5438  df-po 5446  df-so 5447  df-fr 5486  df-we 5488  df-xp 5533  df-rel 5534  df-cnv 5535  df-co 5536  df-dm 5537  df-rn 5538  df-res 5539  df-ima 5540  df-pred 6130  df-ord 6176  df-on 6177  df-lim 6178  df-suc 6179  df-iota 6298  df-fun 6341  df-fn 6342  df-f 6343  df-f1 6344  df-fo 6345  df-f1o 6346  df-fv 6347  df-riota 7113  df-ov 7158  df-oprab 7159  df-mpo 7160  df-om 7585  df-1st 7698  df-2nd 7699  df-wrecs 7962  df-recs 8023  df-rdg 8061  df-er 8304  df-en 8533  df-dom 8534  df-sdom 8535  df-pnf 10720  df-mnf 10721  df-xr 10722  df-ltxr 10723  df-le 10724  df-sub 10915  df-neg 10916  df-nn 11680  df-n0 11940  df-z 12026  df-uz 12288  df-fz 12945  df-seq 13424  df-sum 15096  df-itg 24328

This theorem is referenced by:  tgoldbachgtd  32165