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Theorem stirlinglem15 42239
Description: The Stirling's formula is proven using a number of local definitions. The main theorem stirling 42240 will use this final lemma, but it will not expose the local definitions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stirlinglem15.1 𝑛𝜑
stirlinglem15.2 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
stirlinglem15.3 𝐴 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
stirlinglem15.4 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴‘(2 · 𝑛)))
stirlinglem15.5 𝐸 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
stirlinglem15.6 𝑉 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((((2↑(4 · 𝑛)) · ((!‘𝑛)↑4)) / ((!‘(2 · 𝑛))↑2)) / ((2 · 𝑛) + 1)))
stirlinglem15.7 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)))
stirlinglem15.8 𝐻 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))))
stirlinglem15.9 (𝜑𝐶 ∈ ℝ+)
stirlinglem15.10 (𝜑𝐴𝐶)
Assertion
Ref Expression
stirlinglem15 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / (𝑆𝑛))) ⇝ 1)
Distinct variable group:   𝐶,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑛)   𝐴(𝑛)   𝐷(𝑛)   𝑆(𝑛)   𝐸(𝑛)   𝐹(𝑛)   𝐻(𝑛)   𝑉(𝑛)

Proof of Theorem stirlinglem15
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 stirlinglem15.1 . . 3 𝑛𝜑
2 nnnn0 11893 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0)
32adantl 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ0)
4 2cnd 11704 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℂ)
5 picn 24960 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℂ
65a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → π ∈ ℂ)
74, 6mulcld 10650 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (2 · π) ∈ ℂ)
8 nncn 11635 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℂ)
98adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℂ)
107, 9mulcld 10650 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((2 · π) · 𝑛) ∈ ℂ)
1110sqrtcld 14787 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘((2 · π) · 𝑛)) ∈ ℂ)
12 ere 15432 . . . . . . . . . . . 12 e ∈ ℝ
1312recni 10644 . . . . . . . . . . 11 e ∈ ℂ
1413a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → e ∈ ℂ)
15 epos 15550 . . . . . . . . . . . 12 0 < e
1612, 15gt0ne0ii 11165 . . . . . . . . . . 11 e ≠ 0
1716a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → e ≠ 0)
188, 14, 17divcld 11405 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 / e) ∈ ℂ)
1918, 2expcld 13500 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝑛 / e)↑𝑛) ∈ ℂ)
2019adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑛 / e)↑𝑛) ∈ ℂ)
2111, 20mulcld 10650 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ∈ ℂ)
22 stirlinglem15.2 . . . . . . 7 𝑆 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
2322fvmpt2 6775 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ∈ ℂ) → (𝑆𝑛) = ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
243, 21, 23syl2anc 584 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆𝑛) = ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
2524oveq2d 7164 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / (𝑆𝑛)) = ((!‘𝑛) / ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
266sqrtcld 14787 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘π) ∈ ℂ)
27 2cnd 11704 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
2827, 8mulcld 10650 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℕ → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
2928sqrtcld 14787 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℕ → (√‘(2 · 𝑛)) ∈ ℂ)
3029adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘(2 · 𝑛)) ∈ ℂ)
3126, 30, 20mulassd 10653 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) = ((√‘π) · ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
32 stirlinglem15.7 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)))
33 nfmpt1 5161 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑛(𝑛 ∈ ℕ ↦ (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)))
3432, 33nfcxfr 2980 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛𝐹
35 stirlinglem15.8 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐻 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))))
36 nfmpt1 5161 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑛(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))))
3735, 36nfcxfr 2980 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛𝐻
38 stirlinglem15.6 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑉 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((((2↑(4 · 𝑛)) · ((!‘𝑛)↑4)) / ((!‘(2 · 𝑛))↑2)) / ((2 · 𝑛) + 1)))
39 nfmpt1 5161 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑛(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((((2↑(4 · 𝑛)) · ((!‘𝑛)↑4)) / ((!‘(2 · 𝑛))↑2)) / ((2 · 𝑛) + 1)))
4038, 39nfcxfr 2980 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛𝑉
41 nnuz 12270 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℕ = (ℤ‘1)
42 1zzd 12002 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
43 stirlinglem15.3 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐴 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
44 nfmpt1 5161 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑛(𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
4543, 44nfcxfr 2980 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑛𝐴
46 stirlinglem15.4 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐷 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴‘(2 · 𝑛)))
47 nfmpt1 5161 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑛(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴‘(2 · 𝑛)))
4846, 47nfcxfr 2980 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑛𝐷
49 faccl 13633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ0 → (!‘𝑛) ∈ ℕ)
502, 49syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (!‘𝑛) ∈ ℕ)
5150nnrpd 12419 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → (!‘𝑛) ∈ ℝ+)
52 2rp 12384 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 ∈ ℝ+
5352a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+)
54 nnrp 12390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
5553, 54rpmulcld 12437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → (2 · 𝑛) ∈ ℝ+)
5655rpsqrtcld 14761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (√‘(2 · 𝑛)) ∈ ℝ+)
57 epr 15551 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 e ∈ ℝ+
5857a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → e ∈ ℝ+)
5954, 58rpdivcld 12438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 / e) ∈ ℝ+)
60 nnz 11993 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℤ)
6159, 60rpexpcld 13598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝑛 / e)↑𝑛) ∈ ℝ+)
6256, 61rpmulcld 12437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ∈ ℝ+)
6351, 62rpdivcld 12438 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) ∈ ℝ+)
6443, 63fmpti 6872 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐴:ℕ⟶ℝ+
6564a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐴:ℕ⟶ℝ+)
66 eqid 2826 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐴𝑛)↑4)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐴𝑛)↑4))
67 eqid 2826 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐷𝑛)↑2)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐷𝑛)↑2))
6864a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → 𝐴:ℕ⟶ℝ+)
69 2nn 11699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ ℕ
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
71 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ)
7270, 71nnmulcld 11679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (2 · 𝑛) ∈ ℕ)
7368, 72ffvelrnd 6848 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐴‘(2 · 𝑛)) ∈ ℝ+)
7446fvmpt2 6775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (𝐴‘(2 · 𝑛)) ∈ ℝ+) → (𝐷𝑛) = (𝐴‘(2 · 𝑛)))
7573, 74mpdan 683 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐷𝑛) = (𝐴‘(2 · 𝑛)))
7675, 73eqeltrd 2918 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐷𝑛) ∈ ℝ+)
7776adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐷𝑛) ∈ ℝ+)
78 stirlinglem15.9 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐶 ∈ ℝ+)
79 stirlinglem15.10 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐴𝐶)
801, 45, 48, 46, 65, 32, 66, 67, 77, 78, 79stirlinglem8 42232 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹 ⇝ (𝐶↑2))
81 nnex 11633 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ℕ ∈ V
8281mptex 6981 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((((2↑(4 · 𝑛)) · ((!‘𝑛)↑4)) / ((!‘(2 · 𝑛))↑2)) / ((2 · 𝑛) + 1))) ∈ V
8338, 82eqeltri 2914 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑉 ∈ V
8483a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑉 ∈ V)
85 eqid 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 − (1 / ((2 · 𝑛) + 1)))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 − (1 / ((2 · 𝑛) + 1))))
86 eqid 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 / ((2 · 𝑛) + 1))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 / ((2 · 𝑛) + 1)))
87 eqid 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 / 𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (1 / 𝑛))
8835, 85, 86, 87stirlinglem1 42225 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐻 ⇝ (1 / 2)
8988a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐻 ⇝ (1 / 2))
9050nncnd 11643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℕ → (!‘𝑛) ∈ ℂ)
9129, 19mulcld 10650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℕ → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ∈ ℂ)
9255sqrtgt0d 14762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑛 ∈ ℕ → 0 < (√‘(2 · 𝑛)))
9392gt0ne0d 11193 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑛 ∈ ℕ → (√‘(2 · 𝑛)) ≠ 0)
94 nnne0 11660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ≠ 0)
958, 14, 94, 17divne0d 11421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 / e) ≠ 0)
9618, 95, 60expne0d 13506 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝑛 / e)↑𝑛) ≠ 0)
9729, 19, 93, 96mulne0d 11281 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ ℕ → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ≠ 0)
9890, 91, 97divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) ∈ ℂ)
9943fvmpt2 6775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) ∈ ℂ) → (𝐴𝑛) = ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
10098, 99mpdan 683 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐴𝑛) = ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
101100, 98eqeltrd 2918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐴𝑛) ∈ ℂ)
102 4nn0 11905 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 ∈ ℕ0
103102a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → 4 ∈ ℕ0)
104101, 103expcld 13500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝐴𝑛)↑4) ∈ ℂ)
10576rpcnd 12423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐷𝑛) ∈ ℂ)
106105sqcld 13498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝐷𝑛)↑2) ∈ ℂ)
10776rpne0d 12426 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐷𝑛) ≠ 0)
108 2z 12003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 ∈ ℤ
109108a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → 2 ∈ ℤ)
110105, 107, 109expne0d 13506 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝐷𝑛)↑2) ≠ 0)
111104, 106, 110divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) ∈ ℂ)
11232fvmpt2 6775 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) ∈ ℂ) → (𝐹𝑛) = (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)))
113111, 112mpdan 683 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐹𝑛) = (((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)))
114113, 111eqeltrd 2918 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐹𝑛) ∈ ℂ)
115114adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐹𝑛) ∈ ℂ)
1168sqcld 13498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛↑2) ∈ ℂ)
117 1cnd 10625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
11828, 117addcld 10649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℂ)
1198, 118mulcld 10650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)) ∈ ℂ)
12072nnred 11642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → (2 · 𝑛) ∈ ℝ)
121 1red 10631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ)
12272nngt0d 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → 0 < (2 · 𝑛))
123 0lt1 11151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 0 < 1
124123a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℕ → 0 < 1)
125120, 121, 122, 124addgt0d 11204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ ℕ → 0 < ((2 · 𝑛) + 1))
126125gt0ne0d 11193 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ → ((2 · 𝑛) + 1) ≠ 0)
1278, 118, 94, 126mulne0d 11281 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)) ≠ 0)
128116, 119, 127divcld 11405 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))) ∈ ℂ)
12935fvmpt2 6775 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))) ∈ ℂ) → (𝐻𝑛) = ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))))
130128, 129mpdan 683 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐻𝑛) = ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1))))
131130, 128eqeltrd 2918 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ → (𝐻𝑛) ∈ ℂ)
132131adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐻𝑛) ∈ ℂ)
133111, 128mulcld 10650 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))) ∈ ℂ)
134 stirlinglem15.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐸 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
13543, 46, 134, 38stirlinglem3 42227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑉 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))))
136135fvmpt2 6775 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))) ∈ ℂ) → (𝑉𝑛) = ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))))
137133, 136mpdan 683 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑉𝑛) = ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))))
138113, 130oveq12d 7166 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → ((𝐹𝑛) · (𝐻𝑛)) = ((((𝐴𝑛)↑4) / ((𝐷𝑛)↑2)) · ((𝑛↑2) / (𝑛 · ((2 · 𝑛) + 1)))))
139137, 138eqtr4d 2864 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑉𝑛) = ((𝐹𝑛) · (𝐻𝑛)))
140139adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑉𝑛) = ((𝐹𝑛) · (𝐻𝑛)))
1411, 34, 37, 40, 41, 42, 80, 84, 89, 115, 132, 140climmulf 41750 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑉 ⇝ ((𝐶↑2) · (1 / 2)))
14238wallispi2 42224 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑉 ⇝ (π / 2)
143 climuni 14899 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑉 ⇝ ((𝐶↑2) · (1 / 2)) ∧ 𝑉 ⇝ (π / 2)) → ((𝐶↑2) · (1 / 2)) = (π / 2))
144141, 142, 143sylancl 586 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝐶↑2) · (1 / 2)) = (π / 2))
145144oveq1d 7163 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝐶↑2) · (1 / 2)) / (1 / 2)) = ((π / 2) / (1 / 2)))
14678rpcnd 12423 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
147146sqcld 13498 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐶↑2) ∈ ℂ)
148 1cnd 10625 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
149148halfcld 11871 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
150 2cnd 11704 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
151 2pos 11729 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 2
152151a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 < 2)
153152gt0ne0d 11193 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 2 ≠ 0)
154150, 153recne0d 11399 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1 / 2) ≠ 0)
155147, 149, 154divcan4d 11411 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝐶↑2) · (1 / 2)) / (1 / 2)) = (𝐶↑2))
1565a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → π ∈ ℂ)
157123a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 < 1)
158157gt0ne0d 11193 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 1 ≠ 0)
159156, 148, 150, 158, 153divcan7d 11433 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((π / 2) / (1 / 2)) = (π / 1))
160156div1d 11397 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (π / 1) = π)
161159, 160eqtrd 2861 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((π / 2) / (1 / 2)) = π)
162145, 155, 1613eqtr3d 2869 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶↑2) = π)
163162fveq2d 6671 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (√‘(𝐶↑2)) = (√‘π))
16478rprege0d 12428 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐶))
165 sqrtsq 14619 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐶) → (√‘(𝐶↑2)) = 𝐶)
166164, 165syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (√‘(𝐶↑2)) = 𝐶)
167163, 166eqtr3d 2863 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (√‘π) = 𝐶)
168167adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘π) = 𝐶)
169168oveq1d 7163 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘π) · ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = (𝐶 · ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
170146adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐶 ∈ ℂ)
17191adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ∈ ℂ)
172170, 171mulcomd 10651 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐶 · ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = (((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) · 𝐶))
17331, 169, 1723eqtrd 2865 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) = (((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) · 𝐶))
174173oveq2d 7164 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / (((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = ((!‘𝑛) / (((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) · 𝐶)))
175 2re 11700 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
176175a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℝ)
177 pire 24959 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
178177a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → π ∈ ℝ)
179176, 178remulcld 10660 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (2 · π) ∈ ℝ)
180 0le2 11728 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 2
181180a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ 2)
182 0re 10632 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
183 pipos 24961 . . . . . . . . . . . 12 0 < π
184182, 177, 183ltleii 10752 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ π
185184a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ π)
186176, 178, 181, 185mulge0d 11206 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ (2 · π))
1873nn0red 11945 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℝ)
1883nn0ge0d 11947 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑛)
189179, 186, 187, 188sqrtmuld 14774 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘((2 · π) · 𝑛)) = ((√‘(2 · π)) · (√‘𝑛)))
190176, 181, 178, 185sqrtmuld 14774 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘(2 · π)) = ((√‘2) · (√‘π)))
191190oveq1d 7163 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · π)) · (√‘𝑛)) = (((√‘2) · (√‘π)) · (√‘𝑛)))
1924sqrtcld 14787 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘2) ∈ ℂ)
1939sqrtcld 14787 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘𝑛) ∈ ℂ)
194192, 26, 193mulassd 10653 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (((√‘2) · (√‘π)) · (√‘𝑛)) = ((√‘2) · ((√‘π) · (√‘𝑛))))
195192, 26, 193mul12d 10838 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘2) · ((√‘π) · (√‘𝑛))) = ((√‘π) · ((√‘2) · (√‘𝑛))))
196176, 181, 187, 188sqrtmuld 14774 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘(2 · 𝑛)) = ((√‘2) · (√‘𝑛)))
197196eqcomd 2832 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘2) · (√‘𝑛)) = (√‘(2 · 𝑛)))
198197oveq2d 7164 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘π) · ((√‘2) · (√‘𝑛))) = ((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))))
199195, 198eqtrd 2861 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘2) · ((√‘π) · (√‘𝑛))) = ((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))))
200191, 194, 1993eqtrd 2865 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · π)) · (√‘𝑛)) = ((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))))
201189, 200eqtrd 2861 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘((2 · π) · 𝑛)) = ((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))))
202201oveq1d 7163 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) = (((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))
203202oveq2d 7164 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = ((!‘𝑛) / (((√‘π) · (√‘(2 · 𝑛))) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
20490adantl 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (!‘𝑛) ∈ ℂ)
20593adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘(2 · 𝑛)) ≠ 0)
20613a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → e ∈ ℂ)
20716a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → e ≠ 0)
2089, 206, 207divcld 11405 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑛 / e) ∈ ℂ)
20994adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ≠ 0)
2109, 206, 209, 207divne0d 11421 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑛 / e) ≠ 0)
21160adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℤ)
212208, 210, 211expne0d 13506 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑛 / e)↑𝑛) ≠ 0)
21330, 20, 205, 212mulne0d 11281 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) ≠ 0)
21478rpne0d 12426 . . . . . . 7 (𝜑𝐶 ≠ 0)
215214adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐶 ≠ 0)
216204, 171, 170, 213, 215divdiv1d 11436 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) / 𝐶) = ((!‘𝑛) / (((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) · 𝐶)))
217174, 203, 2163eqtr4d 2871 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / ((√‘((2 · π) · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = (((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) / 𝐶))
21898ancli 549 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) ∈ ℂ))
219218adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) ∈ ℂ))
220219, 99syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴𝑛) = ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))))
221220eqcomd 2832 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = (𝐴𝑛))
222221oveq1d 7163 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) / 𝐶) = ((𝐴𝑛) / 𝐶))
22325, 217, 2223eqtrd 2865 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((!‘𝑛) / (𝑆𝑛)) = ((𝐴𝑛) / 𝐶))
2241, 223mpteq2da 5157 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / (𝑆𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐴𝑛) / 𝐶)))
225101adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴𝑛) ∈ ℂ)
226225, 170, 215divrec2d 11409 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝐴𝑛) / 𝐶) = ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛)))
2271, 226mpteq2da 5157 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐴𝑛) / 𝐶)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))))
228146, 214reccld 11398 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 𝐶) ∈ ℂ)
22981mptex 6981 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) ∈ V
230229a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) ∈ V)
23143a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → 𝐴 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)))))
232 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → 𝑛 = 𝑘)
233232fveq2d 6671 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → (!‘𝑛) = (!‘𝑘))
234232oveq2d 7164 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → (2 · 𝑛) = (2 · 𝑘))
235234fveq2d 6671 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → (√‘(2 · 𝑛)) = (√‘(2 · 𝑘)))
236232oveq1d 7163 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → (𝑛 / e) = (𝑘 / e))
237236, 232oveq12d 7166 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → ((𝑛 / e)↑𝑛) = ((𝑘 / e)↑𝑘))
238235, 237oveq12d 7166 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛)) = ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘)))
239233, 238oveq12d 7166 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 = 𝑘) → ((!‘𝑛) / ((√‘(2 · 𝑛)) · ((𝑛 / e)↑𝑛))) = ((!‘𝑘) / ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘))))
240 id 22 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ)
241 nnnn0 11893 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ0)
242 faccl 13633 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ0 → (!‘𝑘) ∈ ℕ)
243 nncn 11635 . . . . . . . . . 10 ((!‘𝑘) ∈ ℕ → (!‘𝑘) ∈ ℂ)
244241, 242, 2433syl 18 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → (!‘𝑘) ∈ ℂ)
245 2cnd 11704 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
246 nncn 11635 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℂ)
247245, 246mulcld 10650 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → (2 · 𝑘) ∈ ℂ)
248247sqrtcld 14787 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → (√‘(2 · 𝑘)) ∈ ℂ)
24913a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → e ∈ ℂ)
25016a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → e ≠ 0)
251246, 249, 250divcld 11405 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 / e) ∈ ℂ)
252251, 241expcld 13500 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑘 / e)↑𝑘) ∈ ℂ)
253248, 252mulcld 10650 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘)) ∈ ℂ)
25452a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+)
255 nnrp 12390 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ+)
256254, 255rpmulcld 12437 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → (2 · 𝑘) ∈ ℝ+)
257256sqrtgt0d 14762 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → 0 < (√‘(2 · 𝑘)))
258257gt0ne0d 11193 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → (√‘(2 · 𝑘)) ≠ 0)
259 nnne0 11660 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ≠ 0)
260246, 249, 259, 250divne0d 11421 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 / e) ≠ 0)
261 nnz 11993 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
262251, 260, 261expne0d 13506 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑘 / e)↑𝑘) ≠ 0)
263248, 252, 258, 262mulne0d 11281 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℕ → ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘)) ≠ 0)
264244, 253, 263divcld 11405 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ → ((!‘𝑘) / ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘))) ∈ ℂ)
265231, 239, 240, 264fvmptd 6771 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℕ → (𝐴𝑘) = ((!‘𝑘) / ((√‘(2 · 𝑘)) · ((𝑘 / e)↑𝑘))))
266265, 264eqeltrd 2918 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
267266adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
268 nfcv 2982 . . . . . . . . 9 𝑘((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))
269 nfcv 2982 . . . . . . . . . . 11 𝑛1
270 nfcv 2982 . . . . . . . . . . 11 𝑛 /
271 nfcv 2982 . . . . . . . . . . 11 𝑛𝐶
272269, 270, 271nfov 7178 . . . . . . . . . 10 𝑛(1 / 𝐶)
273 nfcv 2982 . . . . . . . . . 10 𝑛 ·
274 nfcv 2982 . . . . . . . . . . 11 𝑛𝑘
27545, 274nffv 6677 . . . . . . . . . 10 𝑛(𝐴𝑘)
276272, 273, 275nfov 7178 . . . . . . . . 9 𝑛((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘))
277 fveq2 6667 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑘 → (𝐴𝑛) = (𝐴𝑘))
278277oveq2d 7164 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑘 → ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛)) = ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
279268, 276, 278cbvmpt 5164 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) = (𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
280279a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) = (𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘))))
281280fveq1d 6669 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛)))‘𝑘) = ((𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))‘𝑘))
282 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℕ)
283146adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝐶 ∈ ℂ)
284214adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝐶 ≠ 0)
285283, 284reccld 11398 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (1 / 𝐶) ∈ ℂ)
286285, 267mulcld 10650 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)) ∈ ℂ)
287 eqid 2826 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘))) = (𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
288287fvmpt2 6775 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)) ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))‘𝑘) = ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
289282, 286, 288syl2anc 584 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))‘𝑘) = ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
290281, 289eqtrd 2861 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛)))‘𝑘) = ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑘)))
29141, 42, 79, 228, 230, 267, 290climmulc2 14983 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) ⇝ ((1 / 𝐶) · 𝐶))
292146, 214recid2d 11401 . . . 4 (𝜑 → ((1 / 𝐶) · 𝐶) = 1)
293291, 292breqtrd 5089 . . 3 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / 𝐶) · (𝐴𝑛))) ⇝ 1)
294227, 293eqbrtrd 5085 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((𝐴𝑛) / 𝐶)) ⇝ 1)
295224, 294eqbrtrd 5085 1 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((!‘𝑛) / (𝑆𝑛))) ⇝ 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1530  wnf 1777  wcel 2107  wne 3021  Vcvv 3500   class class class wbr 5063  cmpt 5143  wf 6348  cfv 6352  (class class class)co 7148  cc 10524  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531   < clt 10664  cle 10665  cmin 10859   / cdiv 11286  cn 11627  2c2 11681  4c4 11683  0cn0 11886  cz 11970  +crp 12379  cexp 13419  !cfa 13623  csqrt 14582  cli 14831  eceu 15406  πcpi 15410
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-13 2385  ax-ext 2798  ax-rep 5187  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7451  ax-inf2 9093  ax-cc 9846  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-addf 10605  ax-mulf 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-fal 1543  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-symdif 4223  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-int 4875  df-iun 4919  df-iin 4920  df-disj 5029  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-se 5514  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6146  df-ord 6192  df-on 6193  df-lim 6194  df-suc 6195  df-iota 6312  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-isom 6361  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7399  df-ofr 7400  df-om 7569  df-1st 7680  df-2nd 7681  df-supp 7822  df-wrecs 7938  df-recs 7999  df-rdg 8037  df-1o 8093  df-2o 8094  df-oadd 8097  df-omul 8098  df-er 8279  df-map 8398  df-pm 8399  df-ixp 8451  df-en 8499  df-dom 8500  df-sdom 8501  df-fin 8502  df-fsupp 8823  df-fi 8864  df-sup 8895  df-inf 8896  df-oi 8963  df-dju 9319  df-card 9357  df-acn 9360  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11628  df-2 11689  df-3 11690  df-4 11691  df-5 11692  df-6 11693  df-7 11694  df-8 11695  df-9 11696  df-n0 11887  df-z 11971  df-dec 12088  df-uz 12233  df-q 12338  df-rp 12380  df-xneg 12497  df-xadd 12498  df-xmul 12499  df-ioo 12732  df-ioc 12733  df-ico 12734  df-icc 12735  df-fz 12883  df-fzo 13024  df-fl 13152  df-mod 13228  df-seq 13360  df-exp 13420  df-fac 13624  df-bc 13653  df-hash 13681  df-shft 14416  df-cj 14448  df-re 14449  df-im 14450  df-sqrt 14584  df-abs 14585  df-limsup 14818  df-clim 14835  df-rlim 14836  df-sum 15033  df-ef 15411  df-e 15412  df-sin 15413  df-cos 15414  df-pi 15416  df-struct 16475  df-ndx 16476  df-slot 16477  df-base 16479  df-sets 16480  df-ress 16481  df-plusg 16568  df-mulr 16569  df-starv 16570  df-sca 16571  df-vsca 16572  df-ip 16573  df-tset 16574  df-ple 16575  df-ds 16577  df-unif 16578  df-hom 16579  df-cco 16580  df-rest 16686  df-topn 16687  df-0g 16705  df-gsum 16706  df-topgen 16707  df-pt 16708  df-prds 16711  df-xrs 16765  df-qtop 16770  df-imas 16771  df-xps 16773  df-mre 16847  df-mrc 16848  df-acs 16850  df-mgm 17842  df-sgrp 17890  df-mnd 17901  df-submnd 17945  df-mulg 18155  df-cntz 18377  df-cmn 18828  df-psmet 20453  df-xmet 20454  df-met 20455  df-bl 20456  df-mopn 20457  df-fbas 20458  df-fg 20459  df-cnfld 20462  df-top 21418  df-topon 21435  df-topsp 21457  df-bases 21470  df-cld 21543  df-ntr 21544  df-cls 21545  df-nei 21622  df-lp 21660  df-perf 21661  df-cn 21751  df-cnp 21752  df-haus 21839  df-cmp 21911  df-tx 22086  df-hmeo 22279  df-fil 22370  df-fm 22462  df-flim 22463  df-flf 22464  df-xms 22845  df-ms 22846  df-tms 22847  df-cncf 23401  df-ovol 23980  df-vol 23981  df-mbf 24135  df-itg1 24136  df-itg2 24137  df-ibl 24138  df-itg 24139  df-0p 24186  df-limc 24379  df-dv 24380
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