Theorem hgt749d 32629

Description: A deduction version of ax-hgt749 32624. (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 5078	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((;10↑;27) ≤ 𝑛 ↔ (;10↑;27) ≤ 𝑁))
3		oveq1 7282	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (𝑛↑2) = (𝑁↑2))
4	3	oveq2d 7291	. . . . . . . 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 7283	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛) = ((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁))
6	5	fveq1d 6776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((Λ ∘f · ℎ)vts𝑛)‘𝑥) = (((Λ ∘f · ℎ)vts𝑁)‘𝑥))
7		oveq2 7283	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛) = ((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁))
8	7	fveq1d 6776	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥) = (((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥))
9	8	oveq1d 7290	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑛)‘𝑥)↑2) = ((((Λ ∘f · 𝑘)vts𝑁)‘𝑥)↑2))
10	6, 9	oveq12d 7293	. . . . . . . . . . 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 11213	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → -𝑛 = -𝑁)
12	11	oveq1d 7290	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (-𝑛 · 𝑥) = (-𝑁 · 𝑥))
13	12	oveq2d 7291	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥)) = ((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥)))
14	13	fveq2d 6778	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑛 · 𝑥))) = (exp‘((i · (2 · π)) · (-𝑁 · 𝑥))))
15	10, 14	oveq12d 7293	. . . . . . . . . 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 481	. . . . . . . . 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 24946	. . . . . . . 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 5087	. . . . . . 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 1441	. . . . . 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 3226	. . . . 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 3226	. . . 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 345	. . 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 32624	. . . 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 2849	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧})
28	22, 24, 27	rspcdva 3562	. 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 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  ∃wrex 3065  {crab 3068   class class class wbr 5074  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ∘_f cof 7531   ↑_m cmap 8615  0cc0 10871  1c1 10872  ici 10873   · cmul 10876  +∞cpnf 11006   ≤ cle 11010  -cneg 11206  ℕcn 11973  2c2 12028  4c4 12030  5c5 12031  7c7 12033  8c8 12034  9c9 12035  ℤcz 12319  ;cdc 12437  (,)cioo 13079  [,)cico 13081  ↑cexp 13782  expce 15771  πcpi 15776   ∥ cdvds 15963  ∫citg 24782  Λcvma 26241  _cdp2 31145  .cdp 31162  vtscvts 32615

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  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 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-hgt749 32624

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-seq 13722  df-sum 15398  df-itg 24787

This theorem is referenced by:  tgoldbachgtd  32642