Theorem jm3.1lem1 41742

Description: Lemma for jm3.1 41745. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
jm3.1.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2))
jm3.1.b	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘2))
jm3.1.c	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
jm3.1.d	⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ≤ 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
jm3.1lem1	⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) < 𝐴)

Proof of Theorem jm3.1lem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		jm3.1.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘2))
2		eluzelre 12830	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐾 ∈ ℝ)
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
4		jm3.1.c	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
5	4	nnnn0d 12529	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
6	3, 5	reexpcld 14125	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) ∈ ℝ)
7		2z 12591	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℤ
8		uzid 12834	. . . . . . 7 ⊢ (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ (ℤ≥‘2)
10		uz2mulcl 12907	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐾 ∈ (ℤ≥‘2)) → (2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2))
11	9, 1, 10	sylancr 588	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2))
12		uz2m1nn 12904	. . . . 5 ⊢ ((2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2) → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℕ)
13	11, 12	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℕ)
14	13	nnred 12224	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℝ)
15	14, 5	reexpcld 14125	. 2 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ∈ ℝ)
16		jm3.1.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2))
17		eluzelre 12830	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℝ)
18	16, 17	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
19		uz2m1nn 12904	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
20	1, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
21	20	nngt0d 12258	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 < (𝐾 − 1))
22		2cn 12284	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℂ
23	3	recnd 11239	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
24		mulcl 11191	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ) → (2 · 𝐾) ∈ ℂ)
25	22, 23, 24	sylancr 588	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) ∈ ℂ)
26		1cnd 11206	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
27	25, 26, 23	sub32d 11600	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾) = (((2 · 𝐾) − 𝐾) − 1))
28	23	2timesd 12452	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) = (𝐾 + 𝐾))
29	23, 23, 28	mvrladdd 11624	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 𝐾) = 𝐾)
30	29	oveq1d 7421	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 𝐾) − 1) = (𝐾 − 1))
31	27, 30	eqtrd 2773	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾) = (𝐾 − 1))
32	21, 31	breqtrrd 5176	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 < (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾))
33	3, 14	posdifd 11798	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1) ↔ 0 < (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾)))
34	32, 33	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1))
35		eluz2nn 12865	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐾 ∈ ℕ)
36	1, 35	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
37	36	nnrpd 13011	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ+)
38	13	nnrpd 13011	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℝ+)
39		rpexpmord 14130	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℝ+ ∧ ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℝ+) → (𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1) ↔ (𝐾↑𝑁) < (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁)))
40	4, 37, 38, 39	syl3anc 1372	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1) ↔ (𝐾↑𝑁) < (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁)))
41	34, 40	mpbid 231	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) < (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁))
42	4	nnzd 12582	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
43	42	peano2zd 12666	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
44		frmy 41639	. . . . . 6 ⊢ Yrm :((ℤ≥‘2) × ℤ)⟶ℤ
45	44	fovcl 7534	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℤ) → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℤ)
46	1, 43, 45	syl2anc 585	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℤ)
47	46	zred 12663	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
48		jm2.17a 41685	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ≤ (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)))
49	1, 5, 48	syl2anc 585	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ≤ (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)))
50		jm3.1.d	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ≤ 𝐴)
51	15, 47, 18, 49, 50	letrd 11368	. 2 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ≤ 𝐴)
52	6, 15, 18, 41, 51	ltletrd 11371	1 ⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) < 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∈ wcel 2107   class class class wbr 5148  ‘cfv 6541  (class class class)co 7406  ℂcc 11105  ℝcr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   · cmul 11112   < clt 11245   ≤ cle 11246   − cmin 11441  ℕcn 12209  2c2 12264  ℕ₀cn0 12469  ℤcz 12555  ℤ_≥cuz 12819  ℝ⁺crp 12971  ↑cexp 14024   Y_rm crmy 41625

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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  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 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-omul 8468  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-acn 9934  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011  df-pi 16013  df-dvds 16195  df-gcd 16433  df-numer 16668  df-denom 16669  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-mulg 18946  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cld 22515  df-ntr 22516  df-cls 22517  df-nei 22594  df-lp 22632  df-perf 22633  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-haus 22811  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-limc 25375  df-dv 25376  df-log 26057  df-squarenn 41565  df-pell1qr 41566  df-pell14qr 41567  df-pell1234qr 41568  df-pellfund 41569  df-rmx 41626  df-rmy 41627

This theorem is referenced by:  jm3.1lem2  41743