ostth2lem3 - Metamath Proof Explorer

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Theorem ostth2lem3 26793

Description: Lemma for ostth2 26795. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
qrng.q	⊢ 𝑄 = (ℂ_fld ↾_s ℚ)
qabsabv.a	⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
padic.j	⊢ 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
ostth.k	⊢ 𝐾 = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, 1))
ostth.1	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐴)
ostth2.2	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘2))
ostth2.3	⊢ (𝜑 → 1 < (𝐹‘𝑁))
ostth2.4	⊢ 𝑅 = ((log‘(𝐹‘𝑁)) / (log‘𝑁))
ostth2.5	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ_≥‘2))
ostth2.6	⊢ 𝑆 = ((log‘(𝐹‘𝑀)) / (log‘𝑀))
ostth2.7	⊢ 𝑇 = if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀))
ostth2.8	⊢ 𝑈 = ((log‘𝑁) / (log‘𝑀))

**Assertion**
Ref	Expression
ostth2lem3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) / (𝑇↑_𝑐𝑈))↑𝑋) ≤ (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))

Distinct variable groups: 𝑥,𝑀 𝑥,𝑞,𝜑 𝑥,𝑇 𝑥,𝑈 𝑥,𝑋 𝐴,𝑞,𝑥 𝑥,𝑁 𝑥,𝑄 𝐹,𝑞 𝑅,𝑞 𝑥,𝐹 Allowed substitution hints: 𝑄(𝑞) 𝑅(𝑥) 𝑆(𝑥,𝑞) 𝑇(𝑞) 𝑈(𝑞) 𝐽(𝑥,𝑞) 𝐾(𝑥,𝑞) 𝑀(𝑞) 𝑁(𝑞) 𝑋(𝑞)

**Proof of Theorem ostth2lem3**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		ostth.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐴)
2		ostth2.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘2))
3		eluz2b2 12671	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ_≥‘2) ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
4	2, 3	sylib 217	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
5	4	simpld 495	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
6		nnq 12712	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℚ)
7	5, 6	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℚ)
8		qabsabv.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
9		qrng.q	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑄 = (ℂ_fld ↾_s ℚ)
10	9	qrngbas 26777	. . . . . . 7 ⊢ ℚ = (Base‘𝑄)
11	8, 10	abvcl 20094	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ)
12	1, 7, 11	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ)
13	12	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ)
14	13	recnd 11013	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℂ)
15		ostth2.7	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 = if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀))
16		1re 10985	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℝ
17		ostth2.5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ_≥‘2))
18		eluz2b2 12671	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ_≥‘2) ↔ (𝑀 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑀))
19	17, 18	sylib 217	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑀))
20	19	simpld 495	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
21		nnq 12712	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℚ)
22	20, 21	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℚ)
23	8, 10	abvcl 20094	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑀) ∈ ℝ)
24	1, 22, 23	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑀) ∈ ℝ)
25		ifcl 4504	. . . . . . . 8 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑀) ∈ ℝ) → if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀)) ∈ ℝ)
26	16, 24, 25	sylancr 587	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀)) ∈ ℝ)
27	15, 26	eqeltrid 2843	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
28	27	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℝ)
29		0red 10988	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
30		1red 10986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
31		0lt1 11507	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 < 1
32	31	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 0 < 1)
33		max2 12931	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹‘𝑀) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → 1 ≤ if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀)))
34	24, 30, 33	syl2anc 584	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 ≤ if((𝐹‘𝑀) ≤ 1, 1, (𝐹‘𝑀)))
35	34, 15	breqtrrdi 5115	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 1 ≤ 𝑇)
36	29, 30, 27, 32, 35	ltletrd 11145	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑇)
37	36	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < 𝑇)
38	28, 37	elrpd 12779	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℝ⁺)
39	38	rpge0d 12786	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑇)
40		ostth2.8	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑈 = ((log‘𝑁) / (log‘𝑀))
41	5	nnred 11998	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
42	4	simprd 496	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 < 𝑁)
43	41, 42	rplogcld 25794	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℝ⁺)
44	20	nnred 11998	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
45	19	simprd 496	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 < 𝑀)
46	44, 45	rplogcld 25794	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑀) ∈ ℝ⁺)
47	43, 46	rpdivcld 12799	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((log‘𝑁) / (log‘𝑀)) ∈ ℝ⁺)
48	40, 47	eqeltrid 2843	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℝ⁺)
49	48	rpred 12782	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℝ)
50	49	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑈 ∈ ℝ)
51	28, 39, 50	recxpcld 25888	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐𝑈) ∈ ℝ)
52	51	recnd 11013	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐𝑈) ∈ ℂ)
53	38, 50	rpcxpcld 25897	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐𝑈) ∈ ℝ⁺)
54	53	rpne0d 12787	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐𝑈) ≠ 0)
55		nnnn0 12250	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ ℕ → 𝑋 ∈ ℕ₀)
56	55	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ ℕ₀)
57	14, 52, 54, 56	expdivd 13888	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) / (𝑇↑_𝑐𝑈))↑𝑋) = (((𝐹‘𝑁)↑𝑋) / ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋)))
58		reexpcl 13809	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 𝑋 ∈ ℕ₀) → ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ∈ ℝ)
59	12, 55, 58	syl2an 596	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ∈ ℝ)
60	20	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℕ)
61	60	nnred 11998	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℝ)
62		nnre 11990	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 ∈ ℕ → 𝑋 ∈ ℝ)
63	62	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ ℝ)
64	63, 50	remulcld 11015	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · 𝑈) ∈ ℝ)
65	56	nn0ge0d 12306	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑋)
66	48	rpge0d 12786	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝑈)
67	66	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑈)
68	63, 50, 65, 67	mulge0d 11562	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝑋 · 𝑈))
69		flge0nn0 13550	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 · 𝑈) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑋 · 𝑈)) → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ∈ ℕ₀)
70	64, 68, 69	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ∈ ℕ₀)
71		peano2nn0 12283	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ∈ ℕ₀ → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℕ₀)
72	70, 71	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℕ₀)
73	72	nn0red 12304	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℝ)
74	61, 73	remulcld 11015	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℝ)
75	28, 72	reexpcld 13891	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℝ)
76	74, 75	remulcld 11015	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ∈ ℝ)
77		peano2re 11158	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ ℝ → (𝑈 + 1) ∈ ℝ)
78	50, 77	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑈 + 1) ∈ ℝ)
79	63, 78	remulcld 11015	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (𝑈 + 1)) ∈ ℝ)
80	61, 79	remulcld 11015	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ∈ ℝ)
81	51, 56	reexpcld 13891	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) ∈ ℝ)
82	81, 28	remulcld 11015	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇) ∈ ℝ)
83	80, 82	remulcld 11015	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)) ∈ ℝ)
84	9, 8	qabvexp 26784	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝐴 ∧ 𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑋 ∈ ℕ₀) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) = ((𝐹‘𝑁)↑𝑋))
85	1, 7, 55, 84	syl2an3an 1421	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) = ((𝐹‘𝑁)↑𝑋))
86	63	recnd 11013	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ ℂ)
87	43	rpred 12782	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
88	87	recnd 11013	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℂ)
89	88	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑁) ∈ ℂ)
90	46	rpred 12782	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑀) ∈ ℝ)
91	90	recnd 11013	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑀) ∈ ℂ)
92	91	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑀) ∈ ℂ)
93	46	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑀) ∈ ℝ⁺)
94	93	rpne0d 12787	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑀) ≠ 0)
95	86, 89, 92, 94	divassd 11796	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · (log‘𝑁)) / (log‘𝑀)) = (𝑋 · ((log‘𝑁) / (log‘𝑀))))
96	40	oveq2i 7278	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑋 · 𝑈) = (𝑋 · ((log‘𝑁) / (log‘𝑀)))
97	95, 96	eqtr4di 2796	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · (log‘𝑁)) / (log‘𝑀)) = (𝑋 · 𝑈))
98	97	oveq1d 7282	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝑋 · (log‘𝑁)) / (log‘𝑀)) · (log‘𝑀)) = ((𝑋 · 𝑈) · (log‘𝑀)))
99	86, 89	mulcld 11005	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (log‘𝑁)) ∈ ℂ)
100	99, 92, 94	divcan1d 11762	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝑋 · (log‘𝑁)) / (log‘𝑀)) · (log‘𝑀)) = (𝑋 · (log‘𝑁)))
101	98, 100	eqtr3d 2780	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) · (log‘𝑀)) = (𝑋 · (log‘𝑁)))
102		flltp1 13530	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 · 𝑈) ∈ ℝ → (𝑋 · 𝑈) < ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))
103	64, 102	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · 𝑈) < ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))
104	64, 73, 93, 103	ltmul1dd 12837	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) · (log‘𝑀)) < (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)))
105	101, 104	eqbrtrrd 5097	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (log‘𝑁)) < (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)))
106	87	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
107	63, 106	remulcld 11015	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
108	90	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (log‘𝑀) ∈ ℝ)
109	73, 108	remulcld 11015	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)) ∈ ℝ)
110		eflt 15836	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 · (log‘𝑁)) ∈ ℝ ∧ (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)) ∈ ℝ) → ((𝑋 · (log‘𝑁)) < (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)) ↔ (exp‘(𝑋 · (log‘𝑁))) < (exp‘(((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)))))
111	107, 109, 110	syl2anc 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · (log‘𝑁)) < (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)) ↔ (exp‘(𝑋 · (log‘𝑁))) < (exp‘(((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀)))))
112	105, 111	mpbid 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (exp‘(𝑋 · (log‘𝑁))) < (exp‘(((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀))))
113	5	nnrpd 12780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ⁺)
114		nnz 12352	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ ℕ → 𝑋 ∈ ℤ)
115		reexplog 25760	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ⁺ ∧ 𝑋 ∈ ℤ) → (𝑁↑𝑋) = (exp‘(𝑋 · (log‘𝑁))))
116	113, 114, 115	syl2an 596	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) = (exp‘(𝑋 · (log‘𝑁))))
117	60	nnrpd 12780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℝ⁺)
118	72	nn0zd 12434	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℤ)
119		reexplog 25760	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ⁺ ∧ ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℤ) → (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) = (exp‘(((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀))))
120	117, 118, 119	syl2anc 584	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) = (exp‘(((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) · (log‘𝑀))))
121	112, 116, 120	3brtr4d 5105	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) < (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))
122		nnexpcl 13805	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑋 ∈ ℕ₀) → (𝑁↑𝑋) ∈ ℕ)
123	5, 55, 122	syl2an 596	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) ∈ ℕ)
124	60, 72	nnexpcld 13970	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℕ)
125		nnltlem1 12397	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁↑𝑋) ∈ ℕ ∧ (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℕ) → ((𝑁↑𝑋) < (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ↔ (𝑁↑𝑋) ≤ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)))
126	123, 124, 125	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑁↑𝑋) < (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ↔ (𝑁↑𝑋) ≤ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)))
127	121, 126	mpbid 231	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) ≤ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1))
128	123	nnnn0d 12303	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) ∈ ℕ₀)
129		nn0uz 12630	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
130	128, 129	eleqtrdi 2849	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) ∈ (ℤ_≥‘0))
131	124	nnzd 12435	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℤ)
132		peano2zm 12373	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℤ → ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1) ∈ ℤ)
133	131, 132	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1) ∈ ℤ)
134		elfz5 13258	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁↑𝑋) ∈ (ℤ_≥‘0) ∧ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1) ∈ ℤ) → ((𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)) ↔ (𝑁↑𝑋) ≤ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)))
135	130, 133, 134	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)) ↔ (𝑁↑𝑋) ≤ ((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)))
136	127, 135	mpbird 256	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)))
137		padic.j	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐽 = (𝑞 ∈ ℙ ↦ (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, (𝑞↑-(𝑞 pCnt 𝑥)))))
138		ostth.k	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐾 = (𝑥 ∈ ℚ ↦ if(𝑥 = 0, 0, 1))
139		ostth2.3	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 1 < (𝐹‘𝑁))
140		ostth2.4	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑅 = ((log‘(𝐹‘𝑁)) / (log‘𝑁))
141		ostth2.6	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 = ((log‘(𝐹‘𝑀)) / (log‘𝑀))
142	9, 8, 137, 138, 1, 2, 139, 140, 17, 141, 15	ostth2lem2 26792	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℕ₀ ∧ (𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1))) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) ≤ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))))
143	142	3expia 1120	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℕ₀) → ((𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) ≤ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))))
144	72, 143	syldan 591	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑁↑𝑋) ∈ (0...((𝑀↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) − 1)) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) ≤ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))))
145	136, 144	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑁↑𝑋)) ≤ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))))
146	85, 145	eqbrtrrd 5097	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ≤ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))))
147	80, 75	remulcld 11015	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ∈ ℝ)
148		peano2re 11158	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 · 𝑈) ∈ ℝ → ((𝑋 · 𝑈) + 1) ∈ ℝ)
149	64, 148	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) + 1) ∈ ℝ)
150	70	nn0red 12304	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ∈ ℝ)
151		1red 10986	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 1 ∈ ℝ)
152		flle 13529	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 · 𝑈) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ≤ (𝑋 · 𝑈))
153	64, 152	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ≤ (𝑋 · 𝑈))
154	150, 64, 151, 153	leadd1dd 11599	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ≤ ((𝑋 · 𝑈) + 1))
155		nnge1 12011	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑋)
156	155	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 1 ≤ 𝑋)
157	151, 63, 64, 156	leadd2dd 11600	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) + 1) ≤ ((𝑋 · 𝑈) + 𝑋))
158	50	recnd 11013	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑈 ∈ ℂ)
159	151	recnd 11013	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 1 ∈ ℂ)
160	86, 158, 159	adddid 11009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (𝑈 + 1)) = ((𝑋 · 𝑈) + (𝑋 · 1)))
161	86	mulid1d 11002	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · 1) = 𝑋)
162	161	oveq2d 7283	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) + (𝑋 · 1)) = ((𝑋 · 𝑈) + 𝑋))
163	160, 162	eqtrd 2778	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (𝑈 + 1)) = ((𝑋 · 𝑈) + 𝑋))
164	157, 163	breqtrrd 5101	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑋 · 𝑈) + 1) ≤ (𝑋 · (𝑈 + 1)))
165	73, 149, 79, 154, 164	letrd 11142	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ≤ (𝑋 · (𝑈 + 1)))
166	60	nngt0d 12032	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < 𝑀)
167		lemul2 11838	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℝ ∧ (𝑋 · (𝑈 + 1)) ∈ ℝ ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑀)) → (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ≤ (𝑋 · (𝑈 + 1)) ↔ (𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1)))))
168	73, 79, 61, 166, 167	syl112anc 1373	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ≤ (𝑋 · (𝑈 + 1)) ↔ (𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1)))))
169	165, 168	mpbid 231	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))))
170		expgt0 13826	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1) ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑇) → 0 < (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))
171	28, 118, 37, 170	syl3anc 1370	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))
172		lemul1 11837	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℝ ∧ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ∈ ℝ ∧ ((𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))) → ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ↔ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))))
173	74, 80, 75, 171, 172	syl112anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ↔ ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)))))
174	169, 173	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))))
175	28	recnd 11013	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℂ)
176	175, 70	expp1d 13875	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) = ((𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) · 𝑇))
177	35	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 1 ≤ 𝑇)
178		remulcl 10966	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑈 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ∈ ℝ) → (𝑈 · 𝑋) ∈ ℝ)
179	49, 62, 178	syl2an 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑈 · 𝑋) ∈ ℝ)
180	86, 158	mulcomd 11006	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · 𝑈) = (𝑈 · 𝑋))
181	153, 180	breqtrd 5099	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ≤ (𝑈 · 𝑋))
182	28, 177, 150, 179, 181	cxplead 25886	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) ≤ (𝑇↑_𝑐(𝑈 · 𝑋)))
183		cxpexp 25833	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ (⌊‘(𝑋 · 𝑈)) ∈ ℕ₀) → (𝑇↑_𝑐(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) = (𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))))
184	175, 70, 183	syl2anc 584	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) = (𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))))
185	38, 50, 86	cxpmuld 25901	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐(𝑈 · 𝑋)) = ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑_𝑐𝑋))
186		cxpexp 25833	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑇↑_𝑐𝑈) ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℕ₀) → ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑_𝑐𝑋) = ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋))
187	52, 56, 186	syl2anc 584	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑_𝑐𝑋) = ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋))
188	185, 187	eqtrd 2778	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑_𝑐(𝑈 · 𝑋)) = ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋))
189	182, 184, 188	3brtr3d 5104	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) ≤ ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋))
190	28, 70	reexpcld 13891	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) ∈ ℝ)
191	190, 81, 38	lemul1d 12825	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) ≤ ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) ↔ ((𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) · 𝑇) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)))
192	189, 191	mpbid 231	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑(⌊‘(𝑋 · 𝑈))) · 𝑇) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇))
193	176, 192	eqbrtrd 5095	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇))
194		nngt0 12014	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ∈ ℕ → 0 < 𝑋)
195	194	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < 𝑋)
196		0red 10988	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 ∈ ℝ)
197	48	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑈 ∈ ℝ⁺)
198	197	rpgt0d 12785	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < 𝑈)
199	50	ltp1d 11915	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑈 < (𝑈 + 1))
200	196, 50, 78, 198, 199	lttrd 11146	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < (𝑈 + 1))
201	63, 78, 195, 200	mulgt0d 11140	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < (𝑋 · (𝑈 + 1)))
202	61, 79, 166, 201	mulgt0d 11140	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 0 < (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))))
203		lemul2 11838	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ∈ ℝ ∧ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇) ∈ ℝ ∧ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))))) → ((𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇) ↔ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇))))
204	75, 82, 80, 202, 203	syl112anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇) ↔ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇))))
205	193, 204	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)))
206	76, 147, 83, 174, 205	letrd 11142	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · ((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1)) · (𝑇↑((⌊‘(𝑋 · 𝑈)) + 1))) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)))
207	59, 76, 83, 146, 206	letrd 11142	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ≤ ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)))
208	80	recnd 11013	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) ∈ ℂ)
209	81	recnd 11013	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) ∈ ℂ)
210	208, 209, 175	mul12d 11194	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)) = (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · 𝑇)))
211	61	recnd 11013	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℂ)
212	79	recnd 11013	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · (𝑈 + 1)) ∈ ℂ)
213	211, 212, 175	mul32d 11195	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · 𝑇) = ((𝑀 · 𝑇) · (𝑋 · (𝑈 + 1))))
214	211, 175	mulcld 11005	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · 𝑇) ∈ ℂ)
215	78	recnd 11013	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑈 + 1) ∈ ℂ)
216	214, 86, 215	mul12d 11194	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · 𝑇) · (𝑋 · (𝑈 + 1))) = (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))
217	213, 216	eqtrd 2778	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · 𝑇) = (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))
218	217	oveq2d 7283	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · 𝑇)) = (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1)))))
219	210, 218	eqtrd 2778	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · (𝑋 · (𝑈 + 1))) · (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · 𝑇)) = (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1)))))
220	207, 219	breqtrd 5099	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1)))))
221	61, 28	remulcld 11015	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑀 · 𝑇) ∈ ℝ)
222	221, 78	remulcld 11015	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1)) ∈ ℝ)
223	63, 222	remulcld 11015	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))) ∈ ℝ)
224	114	adantl 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ ℤ)
225	53, 224	rpexpcld 13972	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) ∈ ℝ⁺)
226	59, 223, 225	ledivmuld 12835	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑𝑋) / ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋)) ≤ (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))) ↔ ((𝐹‘𝑁)↑𝑋) ≤ (((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋) · (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))))
227	220, 226	mpbird 256	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑𝑋) / ((𝑇↑_𝑐𝑈)↑𝑋)) ≤ (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))
228	57, 227	eqbrtrd 5095	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) / (𝑇↑_𝑐𝑈))↑𝑋) ≤ (𝑋 · ((𝑀 · 𝑇) · (𝑈 + 1))))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 205 ∧ wa 396 = wceq 1539 ∈ wcel 2106 ifcif 4459 class class class wbr 5073 ↦ cmpt 5156 ‘cfv 6426 (class class class)co 7267 ℂcc 10879 ℝcr 10880 0cc0 10881 1c1 10882 + caddc 10884 · cmul 10886 < clt 11019 ≤ cle 11020 − cmin 11215 -cneg 11216 / cdiv 11642 ℕcn 11983 2c2 12038 ℕ₀cn0 12243 ℤcz 12329 ℤ_≥cuz 12592 ℚcq 12698 ℝ⁺crp 12740 ...cfz 13249 ⌊cfl 13520 ↑cexp 13792 expce 15781 ℙcprime 16386 pCnt cpc 16547 ↾_s cress 16951 AbsValcabv 20086 ℂ_fldccnfld 20607 logclog 25720 ↑_𝑐ccxp 25721

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 1913 ax-6 1971 ax-7 2011 ax-8 2108 ax-9 2116 ax-10 2137 ax-11 2154 ax-12 2171 ax-ext 2709 ax-rep 5208 ax-sep 5221 ax-nul 5228 ax-pow 5286 ax-pr 5350 ax-un 7578 ax-inf2 9386 ax-cnex 10937 ax-resscn 10938 ax-1cn 10939 ax-icn 10940 ax-addcl 10941 ax-addrcl 10942 ax-mulcl 10943 ax-mulrcl 10944 ax-mulcom 10945 ax-addass 10946 ax-mulass 10947 ax-distr 10948 ax-i2m1 10949 ax-1ne0 10950 ax-1rid 10951 ax-rnegex 10952 ax-rrecex 10953 ax-cnre 10954 ax-pre-lttri 10955 ax-pre-lttrn 10956 ax-pre-ltadd 10957 ax-pre-mulgt0 10958 ax-pre-sup 10959 ax-addf 10960 ax-mulf 10961

This theorem depends on definitions: df-bi 206 df-an 397 df-or 845 df-3or 1087 df-3an 1088 df-tru 1542 df-fal 1552 df-ex 1783 df-nf 1787 df-sb 2068 df-mo 2540 df-eu 2569 df-clab 2716 df-cleq 2730 df-clel 2816 df-nfc 2889 df-ne 2944 df-nel 3050 df-ral 3069 df-rex 3070 df-reu 3071 df-rmo 3072 df-rab 3073 df-v 3431 df-sbc 3716 df-csb 3832 df-dif 3889 df-un 3891 df-in 3893 df-ss 3903 df-pss 3905 df-nul 4257 df-if 4460 df-pw 4535 df-sn 4562 df-pr 4564 df-tp 4566 df-op 4568 df-uni 4840 df-int 4880 df-iun 4926 df-iin 4927 df-br 5074 df-opab 5136 df-mpt 5157 df-tr 5191 df-id 5484 df-eprel 5490 df-po 5498 df-so 5499 df-fr 5539 df-se 5540 df-we 5541 df-xp 5590 df-rel 5591 df-cnv 5592 df-co 5593 df-dm 5594 df-rn 5595 df-res 5596 df-ima 5597 df-pred 6195 df-ord 6262 df-on 6263 df-lim 6264 df-suc 6265 df-iota 6384 df-fun 6428 df-fn 6429 df-f 6430 df-f1 6431 df-fo 6432 df-f1o 6433 df-fv 6434 df-isom 6435 df-riota 7224 df-ov 7270 df-oprab 7271 df-mpo 7272 df-of 7523 df-om 7703 df-1st 7820 df-2nd 7821 df-supp 7965 df-tpos 8029 df-frecs 8084 df-wrecs 8115 df-recs 8189 df-rdg 8228 df-1o 8284 df-2o 8285 df-er 8485 df-map 8604 df-pm 8605 df-ixp 8673 df-en 8721 df-dom 8722 df-sdom 8723 df-fin 8724 df-fsupp 9116 df-fi 9157 df-sup 9188 df-inf 9189 df-oi 9256 df-card 9707 df-pnf 11021 df-mnf 11022 df-xr 11023 df-ltxr 11024 df-le 11025 df-sub 11217 df-neg 11218 df-div 11643 df-nn 11984 df-2 12046 df-3 12047 df-4 12048 df-5 12049 df-6 12050 df-7 12051 df-8 12052 df-9 12053 df-n0 12244 df-z 12330 df-dec 12448 df-uz 12593 df-q 12699 df-rp 12741 df-xneg 12858 df-xadd 12859 df-xmul 12860 df-ioo 13093 df-ioc 13094 df-ico 13095 df-icc 13096 df-fz 13250 df-fzo 13393 df-fl 13522 df-mod 13600 df-seq 13732 df-exp 13793 df-fac 13998 df-bc 14027 df-hash 14055 df-shft 14788 df-cj 14820 df-re 14821 df-im 14822 df-sqrt 14956 df-abs 14957 df-limsup 15190 df-clim 15207 df-rlim 15208 df-sum 15408 df-ef 15787 df-sin 15789 df-cos 15790 df-pi 15792 df-struct 16858 df-sets 16875 df-slot 16893 df-ndx 16905 df-base 16923 df-ress 16952 df-plusg 16985 df-mulr 16986 df-starv 16987 df-sca 16988 df-vsca 16989 df-ip 16990 df-tset 16991 df-ple 16992 df-ds 16994 df-unif 16995 df-hom 16996 df-cco 16997 df-rest 17143 df-topn 17144 df-0g 17162 df-gsum 17163 df-topgen 17164 df-pt 17165 df-prds 17168 df-xrs 17223 df-qtop 17228 df-imas 17229 df-xps 17231 df-mre 17305 df-mrc 17306 df-acs 17308 df-mgm 18336 df-sgrp 18385 df-mnd 18396 df-submnd 18441 df-grp 18590 df-minusg 18591 df-mulg 18711 df-subg 18762 df-cntz 18933 df-cmn 19398 df-mgp 19731 df-ur 19748 df-ring 19795 df-cring 19796 df-oppr 19872 df-dvdsr 19893 df-unit 19894 df-invr 19924 df-dvr 19935 df-drng 20003 df-subrg 20032 df-abv 20087 df-psmet 20599 df-xmet 20600 df-met 20601 df-bl 20602 df-mopn 20603 df-fbas 20604 df-fg 20605 df-cnfld 20608 df-top 22053 df-topon 22070 df-topsp 22092 df-bases 22106 df-cld 22180 df-ntr 22181 df-cls 22182 df-nei 22259 df-lp 22297 df-perf 22298 df-cn 22388 df-cnp 22389 df-haus 22476 df-tx 22723 df-hmeo 22916 df-fil 23007 df-fm 23099 df-flim 23100 df-flf 23101 df-xms 23483 df-ms 23484 df-tms 23485 df-cncf 24051 df-limc 25040 df-dv 25041 df-log 25722 df-cxp 25723

This theorem is referenced by: ostth2lem4 26794

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