MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pntpbnd1a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pntpbnd1a 27905
Description: Lemma for pntpbnd 27908. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Apr-2016.) Replace reference to OLD theorem. (Revised by Wolf Lammen, 8-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
pntpbnd.r 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
pntpbnd1.e (𝜑 → 𝐸 ∈ (0(,)1))
pntpbnd1.x 𝑋 = (exp‘(2 / 𝐸))
pntpbnd1.y (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞))
pntpbnd1a.1 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
pntpbnd1a.2 (𝜑 → (𝑌 < 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ (𝐾 · 𝑌)))
pntpbnd1a.3 (𝜑 → (abs‘(𝑅‘𝑁)) ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅‘𝑁))))
Assertion
Ref Expression
pntpbnd1a (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) ≤ 𝐸)
Distinct variable group:   𝑁,𝑎
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎)   𝑅(𝑎)   𝐸(𝑎)   𝐾(𝑎)   𝑋(𝑎)   𝑌(𝑎)

Proof of Theorem pntpbnd1a
StepHypRef Expression
1 pntpbnd1a.1 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
21nnrpd 13155 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
3 pntpbnd.r . . . . . . . 8 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
43pntrf 27883 . . . . . . 7 𝑅:ℝ+⟶ℝ
54ffvelcdmi 7081 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅‘𝑁) ∈ ℝ)
62, 5syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅‘𝑁) ∈ ℝ)
76, 2rerpdivcld 13188 . . . 4 (𝜑 → ((𝑅‘𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
87recnd 11330 . . 3 (𝜑 → ((𝑅‘𝑁) / 𝑁) ∈ ℂ)
98abscld 15599 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) ∈ ℝ)
102relogcld 26944 . . 3 (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
1110, 2rerpdivcld 13188 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
12 ioossre 13531 . . 3 (0(,)1) ⊆ ℝ
13 pntpbnd1.e . . 3 (𝜑 → 𝐸 ∈ (0(,)1))
1412, 13sselid 3929 . 2 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
156recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅‘𝑁) ∈ ℂ)
161nnred 12343 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
1716recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
181nnne0d 12381 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ≠ 0)
1915, 17, 18absdivd 15618 . . . 4 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅‘𝑁)) / (abs‘𝑁)))
201nnnn0d 12660 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
2120nn0ge0d 12663 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
2216, 21absidd 15583 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
2322oveq2d 7434 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘(𝑅‘𝑁)) / (abs‘𝑁)) = ((abs‘(𝑅‘𝑁)) / 𝑁))
2419, 23eqtrd 2796 . . 3 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅‘𝑁)) / 𝑁))
2515abscld 15599 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅‘𝑁)) ∈ ℝ)
261peano2nnd 12345 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
27 vmacl 27438 . . . . . . . . 9 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
2826, 27syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
29 peano2rem 11618 . . . . . . . 8 ((Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3028, 29syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3130recnd 11330 . . . . . 6 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℂ)
3231abscld 15599 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ∈ ℝ)
33 pntpbnd1a.3 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝑅‘𝑁)) ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅‘𝑁))))
3426nnrpd 13155 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ+)
353pntrval 27882 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 + 1) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)))
3634, 35syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)))
373pntrval 27882 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅‘𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
382, 37syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅‘𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
3936, 38oveq12d 7436 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅‘𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)))
40 peano2re 11476 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
4116, 40syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
42 chpcl 27444 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 + 1) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4443recnd 11330 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
4541recnd 11330 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
46 chpcl 27444 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4716, 46syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4847recnd 11330 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℂ)
4944, 45, 48, 17sub4d 11711 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)))
5028recnd 11330 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
51 chpp1 27475 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ψ‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))))
5220, 51syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))))
5348, 50, 52mvrladdd 11721 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) = (Λ‘(𝑁 + 1)))
54 ax-1cn 11251 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
55 pncan2 11557 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5617, 54, 55sylancl 598 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5753, 56oveq12d 7436 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
5839, 49, 573eqtrd 2800 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅‘𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
5958fveq2d 6887 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅‘𝑁))) = (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
6033, 59breqtrd 5131 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝑅‘𝑁)) ≤ (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
61 1red 11302 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6261, 10resubcld 11737 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
63 0red 11304 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
64 2re 12410 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
65 eliooord 13529 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐸 ∈ (0(,)1) → (0 < 𝐸 ∧ 𝐸 < 1))
6613, 65syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0 < 𝐸 ∧ 𝐸 < 1))
6766simpld 500 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝐸)
6814, 67elrpd 13154 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
69 rerpdivcl 13145 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7064, 68, 69sylancr 599 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7164a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
72 1lt2 12508 . . . . . . . . . . . 12 1 < 2
7372a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 < 2)
74 2cn 12411 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℂ
7574div1i 12038 . . . . . . . . . . . 12 (2 / 1) = 2
7666simprd 501 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐸 < 1)
77 0lt1 11831 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 1
7877a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 1)
79 2pos 12440 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 2
8079a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 2)
81 ltdiv2 12196 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐸 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐸) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 0 < 1) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝐸 < 1 ↔ (2 / 1) < (2 / 𝐸)))
8214, 67, 61, 78, 71, 80, 81syl222anc 1413 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐸 < 1 ↔ (2 / 1) < (2 / 𝐸)))
8376, 82mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 1) < (2 / 𝐸))
8475, 83eqbrtrrid 5141 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 < (2 / 𝐸))
8561, 71, 70, 73, 84lttrd 11464 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 < (2 / 𝐸))
86 pntpbnd1.x . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 = (exp‘(2 / 𝐸))
8770rpefcld 16266 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
8886, 87eqeltrid 2865 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ+)
8988rpred 13157 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
90 pntpbnd1.y . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞))
9188rpxrd 13158 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ*)
92 elioopnf 13567 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋 ∈ ℝ* → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9391, 92syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9490, 93mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌))
9594simpld 500 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
9694simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑋 < 𝑌)
97 pntpbnd1a.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 < 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ (𝐾 · 𝑌)))
9897simpld 500 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑌 < 𝑁)
9989, 95, 16, 96, 98lttrd 11464 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑋 < 𝑁)
10086, 99eqbrtrrid 5141 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < 𝑁)
1012reeflogd 26945 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(log‘𝑁)) = 𝑁)
102100, 101breqtrrd 5133 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁)))
103 eflt 16278 . . . . . . . . . . . 12 (((2 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
10470, 10, 103syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
105102, 104mpbird 260 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) < (log‘𝑁))
10661, 70, 10, 85, 105lttrd 11464 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (log‘𝑁))
10761, 10, 106ltled 11451 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (log‘𝑁))
108 1re 11301 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
109 suble0 11823 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
110108, 10, 109sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
111107, 110mpbird 260 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ 0)
112 vmage0 27441 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11326, 112syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11462, 63, 28, 111, 113letrd 11460 . . . . . 6 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11534relogcld 26944 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
116 readdcl 11276 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
117108, 10, 116sylancr 599 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
118 vmalelog 27525 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
11926, 118syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
12071, 16remulcld 11332 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
121 epr 16369 . . . . . . . . . . . 12 e ∈ ℝ+
122 rpmulcl 13138 . . . . . . . . . . . 12 ((e ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
123121, 2, 122sylancr 599 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
124123rpred 13157 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ)
1251nnge1d 12379 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
12661, 16, 16, 125leadd2dd 11924 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (𝑁 + 𝑁))
127172timesd 12582 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
128126, 127breqtrrd 5133 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁))
129 ere 16248 . . . . . . . . . . . . 13 e ∈ ℝ
130 egt2lt3 16367 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 < e ∧ e < 3)
131130simpli 489 . . . . . . . . . . . . 13 2 < e
13264, 129, 131ltleii 11426 . . . . . . . . . . . 12 2 ≤ e
133132a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≤ e)
134129a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → e ∈ ℝ)
1351nngt0d 12380 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝑁)
136 lemul1 12162 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℝ ∧ e ∈ ℝ ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁)) → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
13771, 134, 16, 135, 136syl112anc 1401 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
138133, 137mpbid 235 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁))
13941, 120, 124, 128, 138letrd 11460 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁))
14034, 123logled 26948 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁) ↔ (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁))))
141139, 140mpbid 235 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁)))
142 relogmul 26913 . . . . . . . . . 10 ((e ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
143121, 2, 142sylancr 599 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
144 loge 26907 . . . . . . . . . 10 (log‘e) = 1
145144oveq1i 7428 . . . . . . . . 9 ((log‘e) + (log‘𝑁)) = (1 + (log‘𝑁))
146143, 145eqtrdi 2812 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = (1 + (log‘𝑁)))
147141, 146breqtrd 5131 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
14828, 115, 117, 119, 147letrd 11460 . . . . . 6 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
14928, 61, 10absdifled 15597 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁) ↔ ((1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)) ∧ (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))))
150114, 148, 149mpbir2and 726 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁))
15125, 32, 10, 60, 150letrd 11460 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅‘𝑁)) ≤ (log‘𝑁))
15225, 10, 2, 151lediv1dd 13215 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝑅‘𝑁)) / 𝑁) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15324, 152eqbrtrd 5127 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15488relogcld 26944 . . . . 5 (𝜑 → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
155154, 88rerpdivcld 13188 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) ∈ ℝ)
15661, 70, 85ltled 11451 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (2 / 𝐸))
157 efle 16279 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ) → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
158108, 70, 157sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
159156, 158mpbid 235 . . . . . . 7 (𝜑 → (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸)))
160 df-e 16227 . . . . . . 7 e = (exp‘1)
161159, 160, 863brtr4g 5139 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑋)
162144, 107eqbrtrid 5140 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘e) ≤ (log‘𝑁))
163 logleb 26924 . . . . . . . 8 ((e ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
164121, 2, 163sylancr 599 . . . . . . 7 (𝜑 → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
165162, 164mpbird 260 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑁)
166 logdivlt 26942 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑋) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑁)) → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
16789, 161, 16, 165, 166syl22anc 852 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
16899, 167mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋))
16986fveq2i 6886 . . . . . . 7 (log‘𝑋) = (log‘(exp‘(2 / 𝐸)))
17070relogefd 26949 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(exp‘(2 / 𝐸))) = (2 / 𝐸))
171169, 170eqtrid 2808 . . . . . 6 (𝜑 → (log‘𝑋) = (2 / 𝐸))
172171oveq1d 7433 . . . . 5 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) = ((2 / 𝐸) / 𝑋))
173 2rp 13118 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
174 rpdivcl 13140 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ+ ∧ 𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
175173, 68, 174sylancr 599 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
176175rpcnd 13159 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℂ)
177176sqvald 14279 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)))
178 2cnd 12414 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
17968rpcnne0d 13166 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0))
180 div12 11989 . . . . . . . . . . 11 (((2 / 𝐸) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0)) → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
181176, 178, 179, 180syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
182177, 181eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
183182oveq1d 7433 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2))
184175, 68rpdivcld 13174 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℝ+)
185184rpcnd 13159 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℂ)
186 2ne0 12442 . . . . . . . . . 10 2 ≠ 0
187186a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ≠ 0)
188185, 178, 187divcan3d 12091 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
189183, 188eqtrd 2796 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
19070resqcld 14261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) ∈ ℝ)
191190rehalfcld 12586 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) ∈ ℝ)
192 1rp 13117 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ+
193 rpaddcl 13137 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℝ+ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ+) → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
194192, 175, 193sylancr 599 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
195194rpred 13157 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ)
196195, 191readdcld 11331 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) ∈ ℝ)
197191, 194ltaddrp2d 13191 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)))
198 efgt1p2 16275 . . . . . . . . . 10 ((2 / 𝐸) ∈ ℝ+ → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < (exp‘(2 / 𝐸)))
199175, 198syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < (exp‘(2 / 𝐸)))
200199, 86breqtrrdi 5147 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < 𝑋)
201191, 196, 89, 197, 200lttrd 11464 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < 𝑋)
202189, 201eqbrtrrd 5129 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) < 𝑋)
20370, 68, 88, 202ltdiv23d 13224 . . . . 5 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝑋) < 𝐸)
204172, 203eqbrtrd 5127 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) < 𝐸)
20511, 155, 14, 168, 204lttrd 11464 . . 3 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < 𝐸)
20611, 14, 205ltled 11451 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ≤ 𝐸)
2079, 11, 14, 153, 206letrd 11460 1 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘𝑁) / 𝑁)) ≤ 𝐸)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℂcc 11191  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198  +∞cpnf 11333  ℝ*cxr 11335   < clt 11336   ≤ cle 11337   − cmin 11534   / cdiv 11966  ℕcn 12328  2c2 12390  3c3 12391  ℕ0cn0 12599  ℝ+crp 13113  (,)cioo 13469  ↑cexp 14197  abscabs 15394  expce 16220  eceu 16221  logclog 26875  Λcvma 27412  ψcchp 27413
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271  ax-addf 11272
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-oadd 8473  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-ixp 8919  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-fi 9396  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-dju 9975  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-ioo 13473  df-ioc 13474  df-ico 13475  df-icc 13476  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-mod 14003  df-seq 14138  df-exp 14198  df-fac 14411  df-bc 14440  df-hash 14468  df-shft 15213  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-limsup 15631  df-clim 15648  df-rlim 15649  df-sum 15847  df-ef 16226  df-e 16227  df-sin 16228  df-cos 16229  df-pi 16231  df-dvds 16416  df-gcd 16658  df-prm 16840  df-pc 17008  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-sca 17437  df-vsca 17438  df-ip 17439  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-hom 17445  df-cco 17446  df-rest 17586  df-topn 17587  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-topgen 17607  df-pt 17608  df-prds 17611  df-xrs 17667  df-qtop 17672  df-imas 17673  df-xps 17675  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-submnd 18972  df-mulg 19271  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-fbas 21668  df-fg 21669  df-cnfld 21672  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-cld 23330  df-ntr 23331  df-cls 23332  df-nei 23409  df-lp 23447  df-perf 23448  df-cn 23538  df-cnp 23539  df-haus 23626  df-tx 23874  df-hmeo 24067  df-fil 24158  df-fm 24250  df-flim 24251  df-flf 24252  df-xms 24632  df-ms 24633  df-tms 24634  df-cncf 25192  df-limc 26179  df-dv 26180  df-log 26877  df-vma 27418  df-chp 27419
This theorem is used by:  pntpbnd1  27906
  Copyright terms: Public domain W3C validator