Theorem lighneallem4a 45790

Description: Lemma 1 for lighneallem4 45792. (Contributed by AV, 16-Aug-2021.)

Assertion

Ref	Expression
lighneallem4a	⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝑆 = (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))) → 2 ≤ 𝑆)

Proof of Theorem lighneallem4a

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2re 12227	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℝ
2	1	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 2 ∈ ℝ)
3		eluzelre 12774	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℝ)
4		peano2re 11328	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
5	3, 4	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
6	2, 5	remulcld 11185	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 · (𝐴 + 1)) ∈ ℝ)
7	6	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (𝐴 + 1)) ∈ ℝ)
8		eluzge2nn0 12812	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℕ0)
9	8	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝐴 ∈ ℕ0)
10		eluzge3nn 12815	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑀 ∈ ℕ)
11	10	nnnn0d 12473	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑀 ∈ ℕ0)
12	11	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
13	9, 12	nn0expcld 14149	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑𝑀) ∈ ℕ0)
14	13	nn0red 12474	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑𝑀) ∈ ℝ)
15		peano2re 11328	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴↑𝑀) ∈ ℝ → ((𝐴↑𝑀) + 1) ∈ ℝ)
16	14, 15	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐴↑𝑀) + 1) ∈ ℝ)
17	2, 3	remulcld 11185	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 · 𝐴) ∈ ℝ)
18	2, 17	remulcld 11185	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 · (2 · 𝐴)) ∈ ℝ)
19	18	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (2 · 𝐴)) ∈ ℝ)
20		1red 11156	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 ∈ ℝ)
21		eluz2nn 12809	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℕ)
22	21	nnge1d 12201	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 ≤ 𝐴)
23	20, 3, 3, 22	leadd2dd 11770	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴 + 1) ≤ (𝐴 + 𝐴))
24		eluzelcn 12775	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℂ)
25	24	2timesd 12396	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 · 𝐴) = (𝐴 + 𝐴))
26	23, 25	breqtrrd 5133	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴 + 1) ≤ (2 · 𝐴))
27	26	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴 + 1) ≤ (2 · 𝐴))
28		2pos 12256	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 < 2
29	1, 28	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
30	29	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
31	5, 17, 30	3jca 1128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝐴) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)))
32	31	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝐴) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)))
33		lemul2 12008	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝐴) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((𝐴 + 1) ≤ (2 · 𝐴) ↔ (2 · (𝐴 + 1)) ≤ (2 · (2 · 𝐴))))
34	32, 33	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐴 + 1) ≤ (2 · 𝐴) ↔ (2 · (𝐴 + 1)) ≤ (2 · (2 · 𝐴))))
35	27, 34	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (𝐴 + 1)) ≤ (2 · (2 · 𝐴)))
36		2cn 12228	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℂ
37	36	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 ∈ ℂ)
38	24	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝐴 ∈ ℂ)
39	37, 37, 38	mulassd 11178	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((2 · 2) · 𝐴) = (2 · (2 · 𝐴)))
40		sq2 14101	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2↑2) = 4
41		4re 12237	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 4 ∈ ℝ
42	40, 41	eqeltri 2834	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑2) ∈ ℝ
43	42	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2↑2) ∈ ℝ)
44		nn0sqcl 13995	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → (𝐴↑2) ∈ ℕ0)
45	8, 44	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴↑2) ∈ ℕ0)
46	45	nn0red 12474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
47	46	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
48		nnm1nn0 12454	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 − 1) ∈ ℕ0)
49	10, 48	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑀 − 1) ∈ ℕ0)
50	49	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝑀 − 1) ∈ ℕ0)
51	9, 50	nn0expcld 14149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑(𝑀 − 1)) ∈ ℕ0)
52	51	nn0red 12474	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑(𝑀 − 1)) ∈ ℝ)
53		2nn0 12430	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 2 ∈ ℕ0
54	53	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 2 ∈ ℕ0)
55	2, 3, 54	3jca 1128	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℕ0))
56	55	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℕ0))
57		0le2 12255	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ≤ 2
58	57	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 0 ≤ 2)
59		eluzle 12776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 2 ≤ 𝐴)
60	59	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 ≤ 𝐴)
61		leexp1a 14080	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℕ0) ∧ (0 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝐴)) → (2↑2) ≤ (𝐴↑2))
62	56, 58, 60, 61	syl12anc 835	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2↑2) ≤ (𝐴↑2))
63		2p1e3 12295	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 + 1) = 3
64		eluzle 12776	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 3 ≤ 𝑀)
65	63, 64	eqbrtrid 5140	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → (2 + 1) ≤ 𝑀)
66		1red 11156	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 1 ∈ ℝ)
67		eluzelre 12774	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑀 ∈ ℝ)
68		leaddsub 11631	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → ((2 + 1) ≤ 𝑀 ↔ 2 ≤ (𝑀 − 1)))
69	1, 66, 67, 68	mp3an2i 1466	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → ((2 + 1) ≤ 𝑀 ↔ 2 ≤ (𝑀 − 1)))
70	65, 69	mpbid 231	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 2 ≤ (𝑀 − 1))
71	70	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 ≤ (𝑀 − 1))
72	3	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝐴 ∈ ℝ)
73		2z 12535	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℤ
74	73	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 ∈ ℤ)
75		eluzelz 12773	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑀 ∈ ℤ)
76		peano2zm 12546	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
77	75, 76	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
78	77	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
79		eluz2gt1 12845	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 < 𝐴)
80	79	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 1 < 𝐴)
81	72, 74, 78, 80	leexp2d 14155	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 ≤ (𝑀 − 1) ↔ (𝐴↑2) ≤ (𝐴↑(𝑀 − 1))))
82	71, 81	mpbid 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑2) ≤ (𝐴↑(𝑀 − 1)))
83	43, 47, 52, 62, 82	letrd 11312	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2↑2) ≤ (𝐴↑(𝑀 − 1)))
84	36	sqvali 14084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑2) = (2 · 2)
85	84	eqcomi 2745	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 · 2) = (2↑2)
86	85	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · 2) = (2↑2))
87		eluz2n0 12813	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ≠ 0)
88	87	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝐴 ≠ 0)
89	75	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑀 ∈ ℤ)
90	38, 88, 89	expm1d 14061	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑(𝑀 − 1)) = ((𝐴↑𝑀) / 𝐴))
91	90	eqcomd 2742	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐴↑𝑀) / 𝐴) = (𝐴↑(𝑀 − 1)))
92	83, 86, 91	3brtr4d 5137	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · 2) ≤ ((𝐴↑𝑀) / 𝐴))
93	1, 1	remulcli 11171	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 · 2) ∈ ℝ
94	21	nngt0d 12202	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 < 𝐴)
95	3, 94	jca 512	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴))
96	95	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴))
97		lemuldiv 12035	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 2) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑𝑀) ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴)) → (((2 · 2) · 𝐴) ≤ (𝐴↑𝑀) ↔ (2 · 2) ≤ ((𝐴↑𝑀) / 𝐴)))
98	93, 14, 96, 97	mp3an2i 1466	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (((2 · 2) · 𝐴) ≤ (𝐴↑𝑀) ↔ (2 · 2) ≤ ((𝐴↑𝑀) / 𝐴)))
99	92, 98	mpbird 256	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((2 · 2) · 𝐴) ≤ (𝐴↑𝑀))
100	39, 99	eqbrtrrd 5129	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (2 · 𝐴)) ≤ (𝐴↑𝑀))
101	7, 19, 14, 35, 100	letrd 11312	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (𝐴 + 1)) ≤ (𝐴↑𝑀))
102	14	lep1d 12086	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐴↑𝑀) ≤ ((𝐴↑𝑀) + 1))
103	7, 14, 16, 101, 102	letrd 11312	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → (2 · (𝐴 + 1)) ≤ ((𝐴↑𝑀) + 1))
104		nnnn0 12420	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℕ0)
105		nn0p1gt0 12442	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 0 < (𝐴 + 1))
106	21, 104, 105	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 < (𝐴 + 1))
107	5, 106	jca 512	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 + 1)))
108	107	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 + 1)))
109		lemuldiv 12035	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑𝑀) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝐴 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 + 1))) → ((2 · (𝐴 + 1)) ≤ ((𝐴↑𝑀) + 1) ↔ 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))))
110	1, 16, 108, 109	mp3an2i 1466	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((2 · (𝐴 + 1)) ≤ ((𝐴↑𝑀) + 1) ↔ 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))))
111	103, 110	mpbid 231	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1)))
112	111	3adant3 1132	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝑆 = (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))) → 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1)))
113		breq2 5109	. . 3 ⊢ (𝑆 = (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1)) → (2 ≤ 𝑆 ↔ 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))))
114	113	3ad2ant3 1135	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝑆 = (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))) → (2 ≤ 𝑆 ↔ 2 ≤ (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))))
115	112, 114	mpbird 256	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘3) ∧ 𝑆 = (((𝐴↑𝑀) + 1) / (𝐴 + 1))) → 2 ≤ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  ℂcc 11049  ℝcr 11050  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056   < clt 11189   ≤ cle 11190   − cmin 11385   / cdiv 11812  ℕcn 12153  2c2 12208  3c3 12209  4c4 12210  ℕ₀cn0 12413  ℤcz 12499  ℤ_≥cuz 12763  ↑cexp 13967

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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-seq 13907  df-exp 13968

This theorem is referenced by:  lighneallem4b  45791