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 44676
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 4125 . . 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 12528 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
6 stoweidlem25.3 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•)
76nnnn0d 12528 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•0)
82, 3, 5, 7stoweidlem12 44663 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) = ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
9 1red 11211 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 1 ∈ ℝ)
103ffvelcdmda 7082 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ)
115adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
1210, 11reexpcld 14124 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁) ∈ ℝ)
139, 12resubcld 11638 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁)) ∈ ℝ)
146, 5nnexpcld 14204 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•)
1514nnnn0d 12528 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•0)
1615adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (𝐾↑𝑁) ∈ β„•0)
1713, 16reexpcld 14124 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)) ∈ ℝ)
188, 17eqeltrd 2834 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ 𝑇) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) ∈ ℝ)
191, 18sylan2 594 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) ∈ ℝ)
206nnred 12223 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
21 stoweidlem25.4 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ℝ+)
2221rpred 13012 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ℝ)
2320, 22remulcld 11240 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) ∈ ℝ)
2423, 5reexpcld 14124 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) ∈ ℝ)
256nncnd 12224 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
266nnne0d 12258 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 β‰  0)
2721rpcnne0d 13021 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐷 ∈ β„‚ ∧ 𝐷 β‰  0))
28 mulne0 11852 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ β„‚ ∧ 𝐾 β‰  0) ∧ (𝐷 ∈ β„‚ ∧ 𝐷 β‰  0)) β†’ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0)
2925, 26, 27, 28syl21anc 837 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0)
3021rpcnd 13014 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
3125, 30mulcld 11230 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐾 Β· 𝐷) ∈ β„‚)
32 expne0 14055 . . . . . 6 (((𝐾 Β· 𝐷) ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁) β‰  0 ↔ (𝐾 Β· 𝐷) β‰  0))
3331, 4, 32syl2anc 585 . . . . 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 12037 . . 3 (πœ‘ β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) ∈ ℝ)
3635adantr 482 . 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 13012 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ)
3938adantr 482 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐸 ∈ ℝ)
401, 8sylan2 594 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘„β€˜π‘‘) = ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)))
414adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
426adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐾 ∈ β„•)
4321adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ∈ ℝ+)
443adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑃:π‘‡βŸΆβ„)
451adantl 483 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝑑 ∈ 𝑇)
4644, 45ffvelcdmd 7083 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∈ ℝ)
47 0red 11213 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 ∈ ℝ)
4822adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ∈ ℝ)
4921rpgt0d 13015 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 < 𝐷)
5049adantr 482 . . . . . 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 3249 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 𝐷 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
5347, 48, 46, 50, 52ltletrd 11370 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 < (π‘ƒβ€˜π‘‘))
5446, 53elrpd 13009 . . . 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 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1))
57 rsp 3245 . . . . . 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 496 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ 0 ≀ (π‘ƒβ€˜π‘‘))
6058simprd 497 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘‘) ≀ 1)
6141, 42, 43, 54, 59, 60, 52stoweidlem1 44652 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ ((1 βˆ’ ((π‘ƒβ€˜π‘‘)↑𝑁))↑(𝐾↑𝑁)) ≀ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)))
6240, 61eqbrtrd 5169 . 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 482 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑑 ∈ (𝑇 βˆ– π‘ˆ)) β†’ (1 / ((𝐾 Β· 𝐷)↑𝑁)) < 𝐸)
6519, 36, 39, 62, 64lelttrd 11368 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 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062   βˆ– cdif 3944   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7404  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   Β· cmul 11111   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  β„•cn 12208  β„•0cn0 12468  β„+crp 12970  β†‘cexp 14023
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7720  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 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-2nd 7971  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 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-seq 13963  df-exp 14024
This theorem is referenced by:  stoweidlem45  44696
  Copyright terms: Public domain W3C validator