Theorem jm3.1lem1 42211

Description: Lemma for jm3.1 42214. (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 12829	. . . 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 12528	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
6	3, 5	reexpcld 14124	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) ∈ ℝ)
7		2z 12590	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℤ
8		uzid 12833	. . . . . . 7 ⊢ (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ (ℤ≥‘2)
10		uz2mulcl 12906	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐾 ∈ (ℤ≥‘2)) → (2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2))
11	9, 1, 10	sylancr 586	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2))
12		uz2m1nn 12903	. . . . 5 ⊢ ((2 · 𝐾) ∈ (ℤ≥‘2) → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℕ)
13	11, 12	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℕ)
14	13	nnred 12223	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℝ)
15	14, 5	reexpcld 14124	. 2 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ∈ ℝ)
16		jm3.1.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2))
17		eluzelre 12829	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℝ)
18	16, 17	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
19		uz2m1nn 12903	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
20	1, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
21	20	nngt0d 12257	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 < (𝐾 − 1))
22		2cn 12283	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℂ
23	3	recnd 11238	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
24		mulcl 11189	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ) → (2 · 𝐾) ∈ ℂ)
25	22, 23, 24	sylancr 586	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) ∈ ℂ)
26		1cnd 11205	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
27	25, 26, 23	sub32d 11599	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾) = (((2 · 𝐾) − 𝐾) − 1))
28	23	2timesd 12451	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐾) = (𝐾 + 𝐾))
29	23, 23, 28	mvrladdd 11623	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 𝐾) = 𝐾)
30	29	oveq1d 7416	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 𝐾) − 1) = (𝐾 − 1))
31	27, 30	eqtrd 2764	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾) = (𝐾 − 1))
32	21, 31	breqtrrd 5166	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 < (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾))
33	3, 14	posdifd 11797	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1) ↔ 0 < (((2 · 𝐾) − 1) − 𝐾)))
34	32, 33	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 < ((2 · 𝐾) − 1))
35		eluz2nn 12864	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐾 ∈ ℕ)
36	1, 35	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
37	36	nnrpd 13010	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ+)
38	13	nnrpd 13010	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐾) − 1) ∈ ℝ+)
39		rpexpmord 14129	. . . 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 1368	. . 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 12581	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
43	42	peano2zd 12665	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
44		frmy 42108	. . . . . 6 ⊢ Yrm :((ℤ≥‘2) × ℤ)⟶ℤ
45	44	fovcl 7529	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℤ) → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℤ)
46	1, 43, 45	syl2anc 583	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℤ)
47	46	zred 12662	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
48		jm2.17a 42154	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ≤ (𝐾 Yrm (𝑁 + 1)))
49	1, 5, 48	syl2anc 583	. . 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 11367	. 2 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝐾) − 1)↑𝑁) ≤ 𝐴)
52	6, 15, 18, 41, 51	ltletrd 11370	1 ⊢ (𝜑 → (𝐾↑𝑁) < 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∈ wcel 2098   class class class wbr 5138  ‘cfv 6533  (class class class)co 7401  ℂcc 11103  ℝcr 11104  0cc0 11105  1c1 11106   + caddc 11108   · cmul 11110   < clt 11244   ≤ cle 11245   − cmin 11440  ℕcn 12208  2c2 12263  ℕ₀cn0 12468  ℤcz 12554  ℤ_≥cuz 12818  ℝ⁺crp 12970  ↑cexp 14023   Y_rm crmy 42094

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9631  ax-cnex 11161  ax-resscn 11162  ax-1cn 11163  ax-icn 11164  ax-addcl 11165  ax-addrcl 11166  ax-mulcl 11167  ax-mulrcl 11168  ax-mulcom 11169  ax-addass 11170  ax-mulass 11171  ax-distr 11172  ax-i2m1 11173  ax-1ne0 11174  ax-1rid 11175  ax-rnegex 11176  ax-rrecex 11177  ax-cnre 11178  ax-pre-lttri 11179  ax-pre-lttrn 11180  ax-pre-ltadd 11181  ax-pre-mulgt0 11182  ax-pre-sup 11183  ax-addf 11184

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-oadd 8465  df-omul 8466  df-er 8698  df-map 8817  df-pm 8818  df-ixp 8887  df-en 8935  df-dom 8936  df-sdom 8937  df-fin 8938  df-fsupp 9357  df-fi 9401  df-sup 9432  df-inf 9433  df-oi 9500  df-card 9929  df-acn 9932  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-numer 16669  df-denom 16670  df-struct 17078  df-sets 17095  df-slot 17113  df-ndx 17125  df-base 17143  df-ress 17172  df-plusg 17208  df-mulr 17209  df-starv 17210  df-sca 17211  df-vsca 17212  df-ip 17213  df-tset 17214  df-ple 17215  df-ds 17217  df-unif 17218  df-hom 17219  df-cco 17220  df-rest 17366  df-topn 17367  df-0g 17385  df-gsum 17386  df-topgen 17387  df-pt 17388  df-prds 17391  df-xrs 17446  df-qtop 17451  df-imas 17452  df-xps 17454  df-mre 17528  df-mrc 17529  df-acs 17531  df-mgm 18562  df-sgrp 18641  df-mnd 18657  df-submnd 18703  df-mulg 18985  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-psmet 21219  df-xmet 21220  df-met 21221  df-bl 21222  df-mopn 21223  df-fbas 21224  df-fg 21225  df-cnfld 21228  df-top 22717  df-topon 22734  df-topsp 22756  df-bases 22770  df-cld 22844  df-ntr 22845  df-cls 22846  df-nei 22923  df-lp 22961  df-perf 22962  df-cn 23052  df-cnp 23053  df-haus 23140  df-tx 23387  df-hmeo 23580  df-fil 23671  df-fm 23763  df-flim 23764  df-flf 23765  df-xms 24147  df-ms 24148  df-tms 24149  df-cncf 24719  df-limc 25716  df-dv 25717  df-log 26406  df-squarenn 42034  df-pell1qr 42035  df-pell14qr 42036  df-pell1234qr 42037  df-pellfund 42038  df-rmx 42095  df-rmy 42096

This theorem is referenced by:  jm3.1lem2  42212