Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lcmineqlem15 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcmineqlem15 40896
Description: F times the least common multiple of 1 to n is a natural number. (Contributed by metakunt, 10-May-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
lcmineqlem15.1 ๐น = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ
lcmineqlem15.2 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem15.3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
lcmineqlem15.4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘)
Assertion
Ref Expression
lcmineqlem15 (๐œ‘ โ†’ ((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น) โˆˆ โ„•)
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘€   ๐‘ฅ,๐‘   ๐œ‘,๐‘ฅ
Allowed substitution hint:   ๐น(๐‘ฅ)

Proof of Theorem lcmineqlem15
StepHypRef Expression
1 lcmineqlem15.1 . . 3 ๐น = โˆซ(0[,]1)((๐‘ฅโ†‘(๐‘€ โˆ’ 1)) ยท ((1 โˆ’ ๐‘ฅ)โ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘€))) d๐‘ฅ
2 lcmineqlem15.2 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
3 lcmineqlem15.3 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•)
4 lcmineqlem15.4 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐‘)
51, 2, 3, 4lcmineqlem6 40887 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น) โˆˆ โ„ค)
6 fz1ssnn 13528 . . . . . 6 (1...๐‘) โŠ† โ„•
7 fzfi 13933 . . . . . 6 (1...๐‘) โˆˆ Fin
8 lcmfnncl 16562 . . . . . 6 (((1...๐‘) โŠ† โ„• โˆง (1...๐‘) โˆˆ Fin) โ†’ (lcmโ€˜(1...๐‘)) โˆˆ โ„•)
96, 7, 8mp2an 690 . . . . 5 (lcmโ€˜(1...๐‘)) โˆˆ โ„•
109a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (lcmโ€˜(1...๐‘)) โˆˆ โ„•)
1110nnred 12223 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (lcmโ€˜(1...๐‘)) โˆˆ โ„)
121, 3, 2, 4lcmineqlem13 40894 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐น = (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
13 1red 11211 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„)
143nnnn0d 12528 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0)
152, 14, 4bccl2d 40845 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐‘C๐‘€) โˆˆ โ„•)
163, 15nnmulcld 12261 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)) โˆˆ โ„•)
1716nnred 12223 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)) โˆˆ โ„)
1816nnne0d 12258 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)) โ‰  0)
1913, 17, 18redivcld 12038 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))) โˆˆ โ„)
2012, 19eqeltrd 2833 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ โ„)
2110nngt0d 12257 . . 3 (๐œ‘ โ†’ 0 < (lcmโ€˜(1...๐‘)))
22 nnrecgt0 12251 . . . . 5 ((๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€)) โˆˆ โ„• โ†’ 0 < (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
2316, 22syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 0 < (1 / (๐‘€ ยท (๐‘C๐‘€))))
2423, 12breqtrrd 5175 . . 3 (๐œ‘ โ†’ 0 < ๐น)
2511, 20, 21, 24mulgt0d 11365 . 2 (๐œ‘ โ†’ 0 < ((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น))
26 elnnz 12564 . 2 (((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น) โˆˆ โ„• โ†” (((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น)))
275, 25, 26sylanbrc 583 1 (๐œ‘ โ†’ ((lcmโ€˜(1...๐‘)) ยท ๐น) โˆˆ โ„•)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โŠ† wss 3947   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Fincfn 8935  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  โ„คcz 12554  [,]cicc 13323  ...cfz 13480  โ†‘cexp 14023  Ccbc 14258  lcmclcmf 16522  โˆซcitg 25126
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 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
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 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-symdif 4241  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  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-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-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-prod 15846  df-dvds 16194  df-lcmf 16524  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-cmp 22882  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-ovol 24972  df-vol 24973  df-mbf 25127  df-itg1 25128  df-itg2 25129  df-ibl 25130  df-itg 25131  df-0p 25178  df-limc 25374  df-dv 25375
This theorem is referenced by:  lcmineqlem16  40897
  Copyright terms: Public domain W3C validator