Theorem log2tlbnd 25800

Description: Bound the error term in the series of log2cnv 25799. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.)

Assertion

Ref	Expression
log2tlbnd	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((log‘2) − Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))) ∈ (0[,](3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)))))

Distinct variable group:   𝑛,𝑁

Proof of Theorem log2tlbnd

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fzfid 13529	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (0...(𝑁 − 1)) ∈ Fin)
2		elfznn0 13188	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
3		2re 11887	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℝ
4		3nn 11892	. . . . . . . . 9 ⊢ 3 ∈ ℕ
5		2nn0 12090	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℕ0
6		simpr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ0)
7		nn0mulcl 12109	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
8	5, 6, 7	sylancr 590	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
9		nn0p1nn 12112	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 · 𝑛) ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ)
10	8, 9	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ)
11		nnmulcl 11837	. . . . . . . . 9 ⊢ ((3 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ) → (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℕ)
12	4, 10, 11	sylancr 590	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℕ)
13		9nn 11911	. . . . . . . . 9 ⊢ 9 ∈ ℕ
14		nnexpcl 13631	. . . . . . . . 9 ⊢ ((9 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (9↑𝑛) ∈ ℕ)
15	13, 6, 14	sylancr 590	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (9↑𝑛) ∈ ℕ)
16	12, 15	nnmulcld 11866	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℕ)
17		nndivre 11854	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℕ) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
18	3, 16, 17	sylancr 590	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
19	18	recnd 10844	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℂ)
20	2, 19	sylan2 596	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℂ)
21	1, 20	fsumcl 15280	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℂ)
22		eqid 2734	. . . . 5 ⊢ (ℤ≥‘𝑁) = (ℤ≥‘𝑁)
23		nn0z 12183	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
24		eluznn0 12496	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
25		oveq2 7210	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → (2 · 𝑘) = (2 · 𝑛))
26	25	oveq1d 7217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((2 · 𝑘) + 1) = ((2 · 𝑛) + 1))
27	26	oveq2d 7218	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → (3 · ((2 · 𝑘) + 1)) = (3 · ((2 · 𝑛) + 1)))
28		oveq2 7210	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → (9↑𝑘) = (9↑𝑛))
29	27, 28	oveq12d 7220	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘)) = ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))
30	29	oveq2d 7218	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
31		eqid 2734	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘)))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))
32		ovex 7235	. . . . . . 7 ⊢ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ V
33	30, 31, 32	fvmpt 6807	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))‘𝑛) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
34	24, 33	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))‘𝑛) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
35	24, 18	syldan 594	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
36	31	log2cnv 25799	. . . . . . 7 ⊢ seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ⇝ (log‘2)
37		seqex 13559	. . . . . . . 8 ⊢ seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ V
38		fvex 6719	. . . . . . . 8 ⊢ (log‘2) ∈ V
39	37, 38	breldm 5766	. . . . . . 7 ⊢ (seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ⇝ (log‘2) → seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ dom ⇝ )
40	36, 39	mp1i 13	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ dom ⇝ )
41		nn0uz 12459	. . . . . . 7 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
42		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℕ0)
43	33	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))‘𝑛) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
44	43, 19	eqeltrd 2834	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))‘𝑛) ∈ ℂ)
45	41, 42, 44	iserex 15203	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ dom ⇝ ↔ seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ dom ⇝ ))
46	40, 45	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ∈ dom ⇝ )
47	22, 23, 34, 35, 46	isumrecl 15310	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
48	47	recnd 10844	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℂ)
49		0zd 12171	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ ℤ)
50	36	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq0( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (2 / ((3 · ((2 · 𝑘) + 1)) · (9↑𝑘))))) ⇝ (log‘2))
51	41, 49, 43, 19, 50	isumclim 15302	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ ℕ0 (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) = (log‘2))
52	41, 22, 42, 43, 19, 40	isumsplit 15385	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ ℕ0 (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) = (Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) + Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))))
53	51, 52	eqtr3d 2776	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (log‘2) = (Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) + Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))))
54	21, 48, 53	mvrladdd 11228	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((log‘2) − Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))) = Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
55	3	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℝ)
56		0le2 11915	. . . . . . 7 ⊢ 0 ≤ 2
57	56	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 2)
58	16	nnred 11828	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ)
59	16	nngt0d 11862	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 < ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))
60		divge0 11684	. . . . . 6 ⊢ (((2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 2) ∧ (((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))) → 0 ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
61	55, 57, 58, 59, 60	syl22anc 839	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
62	24, 61	syldan 594	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
63	22, 23, 34, 35, 46, 62	isumge0 15311	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ≤ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
64		oveq2 7210	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((1 / 9)↑𝑘) = ((1 / 9)↑𝑛))
65	64	oveq2d 7218	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑛 → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)))
66		eqid 2734	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))
67		ovex 7235	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)) ∈ V
68	65, 66, 67	fvmpt 6807	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)))
69	68	adantl 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)))
70		9cn 11913	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 9 ∈ ℂ
71	70	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 9 ∈ ℂ)
72	13	nnne0i 11853	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 9 ≠ 0
73	72	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 9 ≠ 0)
74		nn0z 12183	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℤ)
75	74	adantl 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℤ)
76	71, 73, 75	exprecd 13707	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 / 9)↑𝑛) = (1 / (9↑𝑛)))
77	76	oveq2d 7218	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (1 / (9↑𝑛))))
78		nn0mulcl 12109	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ0)
79	5, 78	mpan 690	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ0)
80		nn0p1nn 12112	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℕ)
81	79, 80	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℕ)
82		nnmulcl 11837	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((3 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℕ) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
83	4, 81, 82	sylancr 590	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
84		nndivre 11854	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ) → (2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) ∈ ℝ)
85	3, 83, 84	sylancr 590	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) ∈ ℝ)
86	85	recnd 10844	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) ∈ ℂ)
87	86	adantr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) ∈ ℂ)
88	15	nncnd 11829	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (9↑𝑛) ∈ ℂ)
89	15	nnne0d 11863	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (9↑𝑛) ≠ 0)
90	87, 88, 89	divrecd 11594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) / (9↑𝑛)) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (1 / (9↑𝑛))))
91		2cnd 11891	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℂ)
92	83	adantr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
93	92	nncnd 11829	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℂ)
94	92	nnne0d 11863	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≠ 0)
95	91, 93, 88, 94, 89	divdiv1d 11622	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) / (9↑𝑛)) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
96	77, 90, 95	3eqtr2d 2780	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
97	69, 96	eqtrd 2774	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
98	24, 97	syldan 594	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
99	92, 15	nnmulcld 11866	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℕ)
100		nndivre 11854	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℕ) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
101	3, 99, 100	sylancr 590	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
102	24, 101	syldan 594	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ)
103	79	adantr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ0)
104	103	nn0red 12134	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
105	5, 24, 7	sylancr 590	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
106	105	nn0red 12134	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
107		1red 10817	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 1 ∈ ℝ)
108		eluzle 12434	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁) → 𝑁 ≤ 𝑛)
109	108	adantl 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑁 ≤ 𝑛)
110		nn0re 12082	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℝ)
111	110	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
112	24	nn0red 12134	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ ℝ)
113	3	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 2 ∈ ℝ)
114		2pos 11916	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 < 2
115	114	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 < 2)
116		lemul2 11668	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝑁 ≤ 𝑛 ↔ (2 · 𝑁) ≤ (2 · 𝑛)))
117	111, 112, 113, 115, 116	syl112anc 1376	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝑁 ≤ 𝑛 ↔ (2 · 𝑁) ≤ (2 · 𝑛)))
118	109, 117	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 · 𝑁) ≤ (2 · 𝑛))
119	104, 106, 107, 118	leadd1dd 11429	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 · 𝑁) + 1) ≤ ((2 · 𝑛) + 1))
120	81	adantr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℕ)
121	120	nnred 11828	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℝ)
122	24, 10	syldan 594	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ)
123	122	nnred 11828	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℝ)
124		3re 11893	. . . . . . . . . 10 ⊢ 3 ∈ ℝ
125	124	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 3 ∈ ℝ)
126		3pos 11918	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 < 3
127	126	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 < 3)
128		lemul2 11668	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℝ ∧ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)) → (((2 · 𝑁) + 1) ≤ ((2 · 𝑛) + 1) ↔ (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≤ (3 · ((2 · 𝑛) + 1))))
129	121, 123, 125, 127, 128	syl112anc 1376	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (((2 · 𝑁) + 1) ≤ ((2 · 𝑛) + 1) ↔ (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≤ (3 · ((2 · 𝑛) + 1))))
130	119, 129	mpbid 235	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≤ (3 · ((2 · 𝑛) + 1)))
131	83	adantr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
132	131	nnred 11828	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℝ)
133	24, 12	syldan 594	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℕ)
134	133	nnred 11828	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℝ)
135	13, 24, 14	sylancr 590	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (9↑𝑛) ∈ ℕ)
136	135	nnred 11828	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (9↑𝑛) ∈ ℝ)
137	135	nngt0d 11862	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 < (9↑𝑛))
138		lemul1 11667	. . . . . . . 8 ⊢ (((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℝ ∧ (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℝ ∧ ((9↑𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 < (9↑𝑛))) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≤ (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ↔ ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ≤ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
139	132, 134, 136, 137, 138	syl112anc 1376	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) ≤ (3 · ((2 · 𝑛) + 1)) ↔ ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ≤ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))))
140	130, 139	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ≤ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))
141	24, 99	syldan 594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℕ)
142	141	nnred 11828	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ)
143	141	nngt0d 11862	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 < ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)))
144	24, 58	syldan 594	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ)
145	24, 59	syldan 594	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 0 < ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))
146		lediv2 11705	. . . . . . 7 ⊢ (((((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) ∧ (((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ≤ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ↔ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)))))
147	142, 143, 144, 145, 113, 115, 146	syl222anc 1388	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)) ≤ ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)) ↔ (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛)))))
148	140, 147	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
149		9re 11912	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 9 ∈ ℝ
150	149, 72	rereccli 11580	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 / 9) ∈ ℝ
151	150	recni 10830	. . . . . . . . . 10 ⊢ (1 / 9) ∈ ℂ
152	151	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 / 9) ∈ ℂ)
153		0re 10818	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ ℝ
154		9pos 11926	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 < 9
155	149, 154	recgt0ii 11721	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 < (1 / 9)
156	153, 150, 155	ltleii 10938	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ≤ (1 / 9)
157		absid 14843	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((1 / 9) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (1 / 9)) → (abs‘(1 / 9)) = (1 / 9))
158	150, 156, 157	mp2an 692	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (abs‘(1 / 9)) = (1 / 9)
159		1lt9 12019	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 < 9
160		recgt1i 11712	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((9 ∈ ℝ ∧ 1 < 9) → (0 < (1 / 9) ∧ (1 / 9) < 1))
161	149, 159, 160	mp2an 692	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (0 < (1 / 9) ∧ (1 / 9) < 1)
162	161	simpri 489	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 / 9) < 1
163	158, 162	eqbrtri 5064	. . . . . . . . . 10 ⊢ (abs‘(1 / 9)) < 1
164	163	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (abs‘(1 / 9)) < 1)
165		eqid 2734	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘)) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))
166		ovex 7235	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 / 9)↑𝑛) ∈ V
167	64, 165, 166	fvmpt 6807	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))‘𝑛) = ((1 / 9)↑𝑛))
168	24, 167	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))‘𝑛) = ((1 / 9)↑𝑛))
169	152, 164, 42, 168	geolim2 15416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))) ⇝ (((1 / 9)↑𝑁) / (1 − (1 / 9))))
170	70	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 9 ∈ ℂ)
171	72	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 9 ≠ 0)
172	170, 171, 23	exprecd 13707	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((1 / 9)↑𝑁) = (1 / (9↑𝑁)))
173	70, 72	dividi 11548	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (9 / 9) = 1
174	173	oveq1i 7212	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((9 / 9) − (1 / 9)) = (1 − (1 / 9))
175		ax-1cn 10770	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ ℂ
176	70, 72	pm3.2i 474	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (9 ∈ ℂ ∧ 9 ≠ 0)
177		divsubdir 11509	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((9 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (9 ∈ ℂ ∧ 9 ≠ 0)) → ((9 − 1) / 9) = ((9 / 9) − (1 / 9)))
178	70, 175, 176, 177	mp3an 1463	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((9 − 1) / 9) = ((9 / 9) − (1 / 9))
179		9m1e8 11947	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (9 − 1) = 8
180	179	oveq1i 7212	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((9 − 1) / 9) = (8 / 9)
181	178, 180	eqtr3i 2764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((9 / 9) − (1 / 9)) = (8 / 9)
182	174, 181	eqtr3i 2764	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 − (1 / 9)) = (8 / 9)
183	182	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 − (1 / 9)) = (8 / 9))
184	172, 183	oveq12d 7220	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((1 / 9)↑𝑁) / (1 − (1 / 9))) = ((1 / (9↑𝑁)) / (8 / 9)))
185	175	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ)
186		nnexpcl 13631	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((9 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (9↑𝑁) ∈ ℕ)
187	13, 186	mpan 690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (9↑𝑁) ∈ ℕ)
188	187	nncnd 11829	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (9↑𝑁) ∈ ℂ)
189		8cn 11910	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 8 ∈ ℂ
190	189, 70, 72	divcli 11557	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (8 / 9) ∈ ℂ
191	190	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (8 / 9) ∈ ℂ)
192	187	nnne0d 11863	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (9↑𝑁) ≠ 0)
193		8nn 11908	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 8 ∈ ℕ
194	193	nnne0i 11853	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 8 ≠ 0
195	189, 70, 194, 72	divne0i 11563	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (8 / 9) ≠ 0
196	195	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (8 / 9) ≠ 0)
197	185, 188, 191, 192, 196	divdiv32d 11616	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((1 / (9↑𝑁)) / (8 / 9)) = ((1 / (8 / 9)) / (9↑𝑁)))
198		recdiv 11521	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((8 ∈ ℂ ∧ 8 ≠ 0) ∧ (9 ∈ ℂ ∧ 9 ≠ 0)) → (1 / (8 / 9)) = (9 / 8))
199	189, 194, 70, 72, 198	mp4an 693	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 / (8 / 9)) = (9 / 8)
200	199	oveq1i 7212	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 / (8 / 9)) / (9↑𝑁)) = ((9 / 8) / (9↑𝑁))
201	189	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 8 ∈ ℂ)
202	194	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 8 ≠ 0)
203	170, 201, 188, 202, 192	divdiv1d 11622	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((9 / 8) / (9↑𝑁)) = (9 / (8 · (9↑𝑁))))
204	200, 203	syl5eq 2786	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((1 / (8 / 9)) / (9↑𝑁)) = (9 / (8 · (9↑𝑁))))
205	184, 197, 204	3eqtrd 2778	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((1 / 9)↑𝑁) / (1 − (1 / 9))) = (9 / (8 · (9↑𝑁))))
206	169, 205	breqtrd 5069	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))) ⇝ (9 / (8 · (9↑𝑁))))
207		expcl 13636	. . . . . . . . 9 ⊢ (((1 / 9) ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 / 9)↑𝑛) ∈ ℂ)
208	151, 24, 207	sylancr 590	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((1 / 9)↑𝑛) ∈ ℂ)
209	168, 208	eqeltrd 2834	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))‘𝑛) ∈ ℂ)
210	24, 68	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)))
211	168	oveq2d 7218	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))‘𝑛)) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑛)))
212	210, 211	eqtr4d 2777	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))‘𝑛) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((1 / 9)↑𝑘))‘𝑛)))
213	22, 23, 86, 206, 209, 212	isermulc2 15204	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ⇝ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))))
214		seqex 13559	. . . . . . 7 ⊢ seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ∈ V
215		ovex 7235	. . . . . . 7 ⊢ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))) ∈ V
216	214, 215	breldm 5766	. . . . . 6 ⊢ (seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ⇝ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))) → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ∈ dom ⇝ )
217	213, 216	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ∈ dom ⇝ )
218	22, 23, 34, 35, 98, 102, 148, 46, 217	isumle 15389	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))))
219	102	recnd 10844	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℂ)
220		3cn 11894	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ∈ ℂ
221		4cn 11898	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 4 ∈ ℂ
222		2cn 11888	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
223		4ne0 11921	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 4 ≠ 0
224		3ne0 11919	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 3 ≠ 0
225		2ne0 11917	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ≠ 0
226	220, 221, 222, 220, 223, 224, 225	divdivdivi 11578	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((3 / 4) / (2 / 3)) = ((3 · 3) / (4 · 2))
227		3t3e9 11980	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (3 · 3) = 9
228		4t2e8 11981	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (4 · 2) = 8
229	227, 228	oveq12i 7214	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((3 · 3) / (4 · 2)) = (9 / 8)
230	226, 229	eqtri 2762	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((3 / 4) / (2 / 3)) = (9 / 8)
231	230	oveq2i 7213	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 / 3) · ((3 / 4) / (2 / 3))) = ((2 / 3) · (9 / 8))
232	220, 221, 223	divcli 11557	. . . . . . . . . 10 ⊢ (3 / 4) ∈ ℂ
233	222, 220, 224	divcli 11557	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 / 3) ∈ ℂ
234	222, 220, 225, 224	divne0i 11563	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 / 3) ≠ 0
235	232, 233, 234	divcan2i 11558	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 / 3) · ((3 / 4) / (2 / 3))) = (3 / 4)
236	231, 235	eqtr3i 2764	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 / 3) · (9 / 8)) = (3 / 4)
237	236	oveq1i 7212	. . . . . . 7 ⊢ (((2 / 3) · (9 / 8)) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))) = ((3 / 4) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)))
238		2cnd 11891	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℂ)
239	220	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 3 ∈ ℂ)
240	81	nncnd 11829	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℂ)
241	224	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 3 ≠ 0)
242	81	nnne0d 11863	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 · 𝑁) + 1) ≠ 0)
243	238, 239, 240, 241, 242	divdiv1d 11622	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 / 3) / ((2 · 𝑁) + 1)) = (2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))))
244	243, 203	oveq12d 7220	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((2 / 3) / ((2 · 𝑁) + 1)) · ((9 / 8) / (9↑𝑁))) = ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))))
245	233	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 / 3) ∈ ℂ)
246	70, 189, 194	divcli 11557	. . . . . . . . . 10 ⊢ (9 / 8) ∈ ℂ
247	246	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (9 / 8) ∈ ℂ)
248	245, 240, 247, 188, 242, 192	divmuldivd 11632	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((2 / 3) / ((2 · 𝑁) + 1)) · ((9 / 8) / (9↑𝑁))) = (((2 / 3) · (9 / 8)) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))))
249	244, 248	eqtr3d 2776	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))) = (((2 / 3) · (9 / 8)) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))))
250	221	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 4 ∈ ℂ)
251	250, 240, 188	mulassd 10839	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)) = (4 · (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))))
252	251	oveq2d 7218	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))) = (3 / (4 · (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)))))
253	81, 187	nnmulcld 11866	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)) ∈ ℕ)
254	253	nncnd 11829	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)) ∈ ℂ)
255	223	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 4 ≠ 0)
256	253	nnne0d 11863	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)) ≠ 0)
257	239, 250, 254, 255, 256	divdiv1d 11622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((3 / 4) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))) = (3 / (4 · (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁)))))
258	252, 257	eqtr4d 2777	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))) = ((3 / 4) / (((2 · 𝑁) + 1) · (9↑𝑁))))
259	237, 249, 258	3eqtr4a 2800	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · (9 / (8 · (9↑𝑁)))) = (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))
260	213, 259	breqtrd 5069	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → seq𝑁( + , (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((2 / (3 · ((2 · 𝑁) + 1))) · ((1 / 9)↑𝑘)))) ⇝ (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))
261	22, 23, 98, 219, 260	isumclim 15302	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑛))) = (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))
262	218, 261	breqtrd 5069	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))
263		4nn 11896	. . . . . . 7 ⊢ 4 ∈ ℕ
264		nnmulcl 11837	. . . . . . 7 ⊢ ((4 ∈ ℕ ∧ ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℕ) → (4 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
265	263, 81, 264	sylancr 590	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (4 · ((2 · 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
266	265, 187	nnmulcld 11866	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)) ∈ ℕ)
267		nndivre 11854	. . . . 5 ⊢ ((3 ∈ ℝ ∧ ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)) ∈ ℕ) → (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))) ∈ ℝ)
268	124, 266, 267	sylancr 590	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))) ∈ ℝ)
269		elicc2 12983	. . . 4 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))) ∈ ℝ) → (Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ (0[,](3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)))) ↔ (Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∧ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))))
270	153, 268, 269	sylancr 590	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ (0[,](3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)))) ↔ (Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∧ Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ≤ (3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁))))))
271	47, 63, 262, 270	mpbir3and 1344	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → Σ𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛))) ∈ (0[,](3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)))))
272	54, 271	eqeltrd 2834	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((log‘2) − Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 1))(2 / ((3 · ((2 · 𝑛) + 1)) · (9↑𝑛)))) ∈ (0[,](3 / ((4 · ((2 · 𝑁) + 1)) · (9↑𝑁)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2935   class class class wbr 5043   ↦ cmpt 5124  dom cdm 5540  ‘cfv 6369  (class class class)co 7202  ℂcc 10710  ℝcr 10711  0cc0 10712  1c1 10713   + caddc 10715   · cmul 10717   < clt 10850   ≤ cle 10851   − cmin 11045   / cdiv 11472  ℕcn 11813  2c2 11868  3c3 11869  4c4 11870  8c8 11874  9c9 11875  ℕ₀cn0 12073  ℤcz 12159  ℤ_≥cuz 12421  [,]cicc 12921  ...cfz 13078  seqcseq 13557  ↑cexp 13618  abscabs 14780   ⇝ cli 15028  Σcsu 15232  logclog 25415

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-inf2 9245  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789  ax-pre-sup 10790  ax-addf 10791  ax-mulf 10792

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-of 7458  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-supp 7893  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-2o 8192  df-oadd 8195  df-er 8380  df-map 8499  df-pm 8500  df-ixp 8568  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-fsupp 8975  df-fi 9016  df-sup 9047  df-inf 9048  df-oi 9115  df-card 9538  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-div 11473  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-4 11878  df-5 11879  df-6 11880  df-7 11881  df-8 11882  df-9 11883  df-n0 12074  df-xnn0 12146  df-z 12160  df-dec 12277  df-uz 12422  df-q 12528  df-rp 12570  df-xneg 12687  df-xadd 12688  df-xmul 12689  df-ioo 12922  df-ioc 12923  df-ico 12924  df-icc 12925  df-fz 13079  df-fzo 13222  df-fl 13350  df-mod 13426  df-seq 13558  df-exp 13619  df-fac 13823  df-bc 13852  df-hash 13880  df-shft 14613  df-cj 14645  df-re 14646  df-im 14647  df-sqrt 14781  df-abs 14782  df-limsup 15015  df-clim 15032  df-rlim 15033  df-sum 15233  df-ef 15610  df-sin 15612  df-cos 15613  df-tan 15614  df-pi 15615  df-dvds 15797  df-struct 16686  df-ndx 16687  df-slot 16688  df-base 16690  df-sets 16691  df-ress 16692  df-plusg 16780  df-mulr 16781  df-starv 16782  df-sca 16783  df-vsca 16784  df-ip 16785  df-tset 16786  df-ple 16787  df-ds 16789  df-unif 16790  df-hom 16791  df-cco 16792  df-rest 16899  df-topn 16900  df-0g 16918  df-gsum 16919  df-topgen 16920  df-pt 16921  df-prds 16924  df-xrs 16979  df-qtop 16984  df-imas 16985  df-xps 16987  df-mre 17061  df-mrc 17062  df-acs 17064  df-mgm 18086  df-sgrp 18135  df-mnd 18146  df-submnd 18191  df-mulg 18461  df-cntz 18683  df-cmn 19144  df-psmet 20327  df-xmet 20328  df-met 20329  df-bl 20330  df-mopn 20331  df-fbas 20332  df-fg 20333  df-cnfld 20336  df-top 21763  df-topon 21780  df-topsp 21802  df-bases 21815  df-cld 21888  df-ntr 21889  df-cls 21890  df-nei 21967  df-lp 22005  df-perf 22006  df-cn 22096  df-cnp 22097  df-haus 22184  df-cmp 22256  df-tx 22431  df-hmeo 22624  df-fil 22715  df-fm 22807  df-flim 22808  df-flf 22809  df-xms 23190  df-ms 23191  df-tms 23192  df-cncf 23747  df-limc 24735  df-dv 24736  df-ulm 25241  df-log 25417  df-atan 25722

This theorem is referenced by:  log2ub  25804