Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  stoweidlem25 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem stoweidlem25 45226
Description: This lemma proves that for n sufficiently large, qn( t ) < Ξ΅, for all 𝑑 in 𝑇 βˆ– π‘ˆ: see Lemma 1 [BrosowskiDeutsh] p. 91 (at the top of page 91). 𝑄 is used to represent qn in the paper, 𝑁 to represent n in the paper, 𝐾 to represent k, 𝐷 to represent Ξ΄, 𝑃 to represent p, and 𝐸 to represent Ξ΅. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem25.1 𝑄 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
stoweidlem25.2 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
stoweidlem25.3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•)
stoweidlem25.4 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ℝ+)
stoweidlem25.6 (πœ‘ β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
stoweidlem25.7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1))
stoweidlem25.8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘‘ ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)𝐷 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
stoweidlem25.9 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ+)
stoweidlem25.11 (πœ‘ β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) < 𝐸)
Assertion
Ref Expression
stoweidlem25 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) < 𝐸)
Distinct variable group:   𝑑,𝑇
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑑)   𝐷(𝑑)   𝑃(𝑑)   𝑄(𝑑)   π‘ˆ(𝑑)   𝐸(𝑑)   𝐾(𝑑)   𝑁(𝑑)

Proof of Theorem stoweidlem25
StepHypRef Expression
1 eldifi 4118 . . 3 (𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ) β†’ 𝑑 ∈ 𝑇)
2 stoweidlem25.1 . . . . 5 𝑄 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
3 stoweidlem25.6 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
4 stoweidlem25.2 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•)
54nnnn0d 12529 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
6 stoweidlem25.3 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•)
76nnnn0d 12529 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•0)
82, 3, 5, 7stoweidlem12 45213 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) = ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
9 1red 11212 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 1 ∈ ℝ)
103ffvelcdmda 7076 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ)
115adantr 480 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
1210, 11reexpcld 14125 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁) ∈ ℝ)
139, 12resubcld 11639 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) ∈ ℝ)
146, 5nnexpcld 14205 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•)
1514nnnn0d 12529 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•0)
1615adantr 480 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•0)
1713, 16reexpcld 14125 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)) ∈ ℝ)
188, 17eqeltrd 2825 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) ∈ ℝ)
191, 18sylan2 592 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) ∈ ℝ)
206nnred 12224 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
21 stoweidlem25.4 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ℝ+)
2221rpred 13013 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ℝ)
2320, 22remulcld 11241 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) ∈ ℝ)
2423, 5reexpcld 14125 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) ∈ ℝ)
256nncnd 12225 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
266nnne0d 12259 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 β‰  0)
2721rpcnne0d 13022 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐷 ∈ β„‚ ∧ 𝐷 β‰  0))
28 mulne0 11853 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ β„‚ ∧ 𝐾 β‰  0) ∧ (𝐷 ∈ β„‚ ∧ 𝐷 β‰  0)) β†’ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0)
2925, 26, 27, 28syl21anc 835 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0)
3021rpcnd 13015 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
3125, 30mulcld 11231 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) ∈ β„‚)
32 expne0 14056 . . . . . 6 (((𝐾 Β· 𝐷) ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) β‰  0 ↔ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0))
3331, 4, 32syl2anc 583 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) β‰  0 ↔ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0))
3429, 33mpbird 257 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) β‰  0)
3524, 34rereccld 12038 . . 3 (πœ‘ β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) ∈ ℝ)
3635adantr 480 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) ∈ ℝ)
37 stoweidlem25.9 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ+)
3837rpred 13013 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ)
3938adantr 480 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐸 ∈ ℝ)
401, 8sylan2 592 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) = ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
414adantr 480 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
426adantr 480 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐾 ∈ β„•)
4321adantr 480 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ∈ ℝ+)
443adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
451adantl 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑑 ∈ 𝑇)
4644, 45ffvelcdmd 7077 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ)
47 0red 11214 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 ∈ ℝ)
4822adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ∈ ℝ)
4921rpgt0d 13016 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 < 𝐷)
5049adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 < 𝐷)
51 stoweidlem25.8 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘‘ ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)𝐷 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
5251r19.21bi 3240 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
5347, 48, 46, 50, 52ltletrd 11371 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 < (π‘ƒβ€˜π‘‘))
5446, 53elrpd 13010 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ+)
55 stoweidlem25.7 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1))
5655adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1))
57 rsp 3236 . . . . . 6 (βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1) β†’ (𝑑 ∈ 𝑇 β†’ (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1)))
5856, 45, 57sylc 65 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1))
5958simpld 494 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
6058simprd 495 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1)
6141, 42, 43, 54, 59, 60, 52stoweidlem1 45202 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)) ≀ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)))
6240, 61eqbrtrd 5160 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) ≀ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)))
63 stoweidlem25.11 . . 3 (πœ‘ β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) < 𝐸)
6463adantr 480 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) < 𝐸)
6519, 36, 39, 62, 64lelttrd 11369 1 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) < 𝐸)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2932  βˆ€wral 3053   βˆ– cdif 3937   class class class wbr 5138   ↦ cmpt 5221  βŸΆwf 6529  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   Β· cmul 11111   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  β„•cn 12209  β„•0cn0 12469  β„+crp 12971  β†‘cexp 14024
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 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-rp 12972  df-seq 13964  df-exp 14025
This theorem is referenced by:  stoweidlem45  45246
  Copyright terms: Public domain W3C validator