Theorem aaliou3lem9 21828

Description: Example of a "Liouville number", a very simple definable transcendental real. (Contributed by Stefan O'Rear, 20-Nov-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
aaliou3lem.c	|- F = ( a e. NN |-> ( 2 ^ -u ( ! ` a ) ) )
aaliou3lem.d	|- L = sum_ b e. NN ( F ` b )
aaliou3lem.e	|- H = ( c e. NN |-> sum_ b e. ( 1 ... c ) ( F ` b ) )

Assertion

Ref	Expression
aaliou3lem9	|- -. L e. AA

Distinct variable groups:   a, b, c   F, b, c   L, c, a, b

Allowed substitution hints:   F( a)   H( a, b, c)

Proof of Theorem aaliou3lem9

Dummy variables d e f are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		aaliou3lem8 21823	. . . . . 6 |- ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) -> E. e e. NN ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) )
2		aaliou3lem.c	. . . . . . . . 9 |- F = ( a e. NN |-> ( 2 ^ -u ( ! ` a ) ) )
3		aaliou3lem.d	. . . . . . . . 9 |- L = sum_ b e. NN ( F ` b )
4		aaliou3lem.e	. . . . . . . . 9 |- H = ( c e. NN |-> sum_ b e. ( 1 ... c ) ( F ` b ) )
5	2, 3, 4	aaliou3lem6 21826	. . . . . . . 8 |- ( e e. NN -> ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. ZZ )
6	5	ad2antrl 727	. . . . . . 7 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. ZZ )
7		2nn 10491	. . . . . . . 8 |- 2 e. NN
8		nnnn0 10598	. . . . . . . . . 10 |- ( e e. NN -> e e. NN0 )
9	8	ad2antrl 727	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> e e. NN0 )
10		faccl 12073	. . . . . . . . 9 |- ( e e. NN0 -> ( ! ` e ) e. NN )
11		nnnn0 10598	. . . . . . . . 9 |- ( ( ! ` e ) e. NN -> ( ! ` e ) e. NN0 )
12	9, 10, 11	3syl 20	. . . . . . . 8 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ! ` e ) e. NN0 )
13		nnexpcl 11890	. . . . . . . 8 |- ( ( 2 e. NN /\ ( ! ` e ) e. NN0 ) -> ( 2 ^ ( ! ` e ) ) e. NN )
14	7, 12, 13	sylancr 663	. . . . . . 7 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 ^ ( ! ` e ) ) e. NN )
15	2, 3, 4	aaliou3lem5 21825	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( e e. NN -> ( H ` e ) e. RR )
16	15	ad2antrl 727	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( H ` e ) e. RR )
17	16	recnd 9424	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( H ` e ) e. CC )
18	14	nncnd 10350	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 ^ ( ! ` e ) ) e. CC )
19	14	nnne0d 10378	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 ^ ( ! ` e ) ) =/= 0 )
20	17, 18, 19	divcan4d 10125	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) = ( H ` e ) )
21	2, 3, 4	aaliou3lem7 21827	. . . . . . . . . . . 12 |- ( e e. NN -> ( ( H ` e ) =/= L /\ ( abs ` ( L - ( H ` e ) ) ) <_ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) ) )
22	21	simpld 459	. . . . . . . . . . 11 |- ( e e. NN -> ( H ` e ) =/= L )
23	22	ad2antrl 727	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( H ` e ) =/= L )
24	20, 23	eqnetrd 2638	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) =/= L )
25	24	necomd 2707	. . . . . . . 8 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> L =/= ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) )
26	25	neneqd 2636	. . . . . . 7 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) )
27	2, 3, 4	aaliou3lem4 21824	. . . . . . . . . . . 12 |- L e. RR
28	14	nnred 10349	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 ^ ( ! ` e ) ) e. RR )
29	16, 28	remulcld 9426	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. RR )
30	29, 14	nndivred 10382	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. RR )
31		resubcl 9685	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( L e. RR /\ ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. RR ) -> ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) e. RR )
32	27, 30, 31	sylancr 663	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) e. RR )
33	32	recnd 9424	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) e. CC )
34	33	abscld 12934	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) e. RR )
35		2rp 11008	. . . . . . . . . . 11 |- 2 e. RR+
36		peano2nn0 10632	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( e e. NN0 -> ( e + 1 ) e. NN0 )
37		faccl 12073	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( e + 1 ) e. NN0 -> ( ! ` ( e + 1 ) ) e. NN )
38	9, 36, 37	3syl 20	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ! ` ( e + 1 ) ) e. NN )
39		nnz 10680	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ! ` ( e + 1 ) ) e. NN -> ( ! ` ( e + 1 ) ) e. ZZ )
40		znegcl 10692	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ! ` ( e + 1 ) ) e. ZZ -> -u ( ! ` ( e + 1 ) ) e. ZZ )
41	38, 39, 40	3syl 20	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> -u ( ! ` ( e + 1 ) ) e. ZZ )
42		rpexpcl 11896	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 2 e. RR+ /\ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) e. ZZ ) -> ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) e. RR+ )
43	35, 41, 42	sylancr 663	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) e. RR+ )
44		rpmulcl 11024	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 2 e. RR+ /\ ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) e. RR+ ) -> ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) e. RR+ )
45	35, 43, 44	sylancr 663	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) e. RR+ )
46	45	rpred 11039	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) e. RR )
47		simplr 754	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> b e. RR+ )
48		nnnn0 10598	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( a e. NN -> a e. NN0 )
49	48	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> a e. NN0 )
50	14, 49	nnexpcld 12041	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) e. NN )
51	50	nnrpd 11038	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) e. RR+ )
52	47, 51	rpdivcld 11056	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) e. RR+ )
53	52	rpred 11039	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) e. RR )
54	20	oveq2d 6119	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) = ( L - ( H ` e ) ) )
55	54	fveq2d 5707	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) = ( abs ` ( L - ( H ` e ) ) ) )
56	21	simprd 463	. . . . . . . . . . 11 |- ( e e. NN -> ( abs ` ( L - ( H ` e ) ) ) <_ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) )
57	56	ad2antrl 727	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( H ` e ) ) ) <_ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) )
58	55, 57	eqbrtrd 4324	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) <_ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) )
59		simprr 756	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) )
60	34, 46, 53, 58, 59	letrd 9540	. . . . . . . 8 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) )
61	34, 53	lenltd 9532	. . . . . . . 8 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> ( ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) <-> -. ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) ) )
62	60, 61	mpbid 210	. . . . . . 7 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> -. ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) )
63		oveq1 6110	. . . . . . . . . . 11 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( f / d ) = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) )
64	63	eqeq2d 2454	. . . . . . . . . 10 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( L = ( f / d ) <-> L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) )
65	64	notbid 294	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( -. L = ( f / d ) <-> -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) )
66	63	oveq2d 6119	. . . . . . . . . . . 12 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( L - ( f / d ) ) = ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) )
67	66	fveq2d 5707	. . . . . . . . . . 11 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) = ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) )
68	67	breq2d 4316	. . . . . . . . . 10 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) <-> ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) ) )
69	68	notbid 294	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) <-> -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) ) )
70	65, 69	anbi12d 710	. . . . . . . 8 |- ( f = ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) -> ( ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> ( -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) ) ) )
71		oveq2 6111	. . . . . . . . . . 11 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) )
72	71	eqeq2d 2454	. . . . . . . . . 10 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) <-> L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) )
73	72	notbid 294	. . . . . . . . 9 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) <-> -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) )
74		oveq1 6110	. . . . . . . . . . . 12 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( d ^ a ) = ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) )
75	74	oveq2d 6119	. . . . . . . . . . 11 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( b / ( d ^ a ) ) = ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) )
76	71	oveq2d 6119	. . . . . . . . . . . 12 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) = ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) )
77	76	fveq2d 5707	. . . . . . . . . . 11 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) = ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) )
78	75, 77	breq12d 4317	. . . . . . . . . 10 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) <-> ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) ) )
79	78	notbid 294	. . . . . . . . 9 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) <-> -. ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) ) )
80	73, 79	anbi12d 710	. . . . . . . 8 |- ( d = ( 2 ^ ( ! ` e ) ) -> ( ( -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / d ) ) ) ) <-> ( -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) /\ -. ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) ) ) )
81	70, 80	rspc2ev 3093	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) e. ZZ /\ ( 2 ^ ( ! ` e ) ) e. NN /\ ( -. L = ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) /\ -. ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( ( ( H ` e ) x. ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) / ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ) ) ) ) ) -> E. f e. ZZ E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
82	6, 14, 26, 62, 81	syl112anc 1222	. . . . . 6 |- ( ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) /\ ( e e. NN /\ ( 2 x. ( 2 ^ -u ( ! ` ( e + 1 ) ) ) ) <_ ( b / ( ( 2 ^ ( ! ` e ) ) ^ a ) ) ) ) -> E. f e. ZZ E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
83	1, 82	rexlimddv 2857	. . . . 5 |- ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) -> E. f e. ZZ E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
84		pm4.56 495	. . . . . . . . 9 |- ( ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> -. ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
85	84	rexbii 2752	. . . . . . . 8 |- ( E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> E. d e. NN -. ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
86		rexnal 2738	. . . . . . . 8 |- ( E. d e. NN -. ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> -. A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
87	85, 86	bitri 249	. . . . . . 7 |- ( E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> -. A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
88	87	rexbii 2752	. . . . . 6 |- ( E. f e. ZZ E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> E. f e. ZZ -. A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
89		rexnal 2738	. . . . . 6 |- ( E. f e. ZZ -. A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> -. A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
90	88, 89	bitri 249	. . . . 5 |- ( E. f e. ZZ E. d e. NN ( -. L = ( f / d ) /\ -. ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) <-> -. A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
91	83, 90	sylib 196	. . . 4 |- ( ( a e. NN /\ b e. RR+ ) -> -. A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
92	91	nrexdv 2831	. . 3 |- ( a e. NN -> -. E. b e. RR+ A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
93	92	nrex 2830	. 2 |- -. E. a e. NN E. b e. RR+ A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) )
94		aaliou2b 21819	. 2 |- ( L e. AA -> E. a e. NN E. b e. RR+ A. f e. ZZ A. d e. NN ( L = ( f / d ) \/ ( b / ( d ^ a ) ) < ( abs ` ( L - ( f / d ) ) ) ) )
95	93, 94	mto 176	1 |- -. L e. AA

Syntax hints:   -. wn 3   \/ wo 368   /\ wa 369   = wceq 1369   e. wcel 1756   =/= wne 2618   A.wral 2727   E.wrex 2728   class class class wbr 4304   e. cmpt 4362   ` cfv 5430  (class class class)co 6103   RRcr 9293   1c1 9295   + caddc 9297   x. cmul 9299   < clt 9430   <_ cle 9431   - cmin 9607   -ucneg 9608   / cdiv 10005   NNcn 10334   2c2 10383   NN0cn0 10591   ZZcz 10658   RR+crp 11003   ...cfz 11449   ^cexp 11877   !cfa 12063   abscabs 12735   sum_csu 13175   AAcaa 21792

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4415  ax-sep 4425  ax-nul 4433  ax-pow 4482  ax-pr 4543  ax-un 6384  ax-inf2 7859  ax-cnex 9350  ax-resscn 9351  ax-1cn 9352  ax-icn 9353  ax-addcl 9354  ax-addrcl 9355  ax-mulcl 9356  ax-mulrcl 9357  ax-mulcom 9358  ax-addass 9359  ax-mulass 9360  ax-distr 9361  ax-i2m1 9362  ax-1ne0 9363  ax-1rid 9364  ax-rnegex 9365  ax-rrecex 9366  ax-cnre 9367  ax-pre-lttri 9368  ax-pre-lttrn 9369  ax-pre-ltadd 9370  ax-pre-mulgt0 9371  ax-pre-sup 9372  ax-addf 9373  ax-mulf 9374

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2620  df-nel 2621  df-ral 2732  df-rex 2733  df-reu 2734  df-rmo 2735  df-rab 2736  df-v 2986  df-sbc 3199  df-csb 3301  df-dif 3343  df-un 3345  df-in 3347  df-ss 3354  df-pss 3356  df-nul 3650  df-if 3804  df-pw 3874  df-sn 3890  df-pr 3892  df-tp 3894  df-op 3896  df-uni 4104  df-int 4141  df-iun 4185  df-iin 4186  df-br 4305  df-opab 4363  df-mpt 4364  df-tr 4398  df-eprel 4644  df-id 4648  df-po 4653  df-so 4654  df-fr 4691  df-se 4692  df-we 4693  df-ord 4734  df-on 4735  df-lim 4736  df-suc 4737  df-xp 4858  df-rel 4859  df-cnv 4860  df-co 4861  df-dm 4862  df-rn 4863  df-res 4864  df-ima 4865  df-iota 5393  df-fun 5432  df-fn 5433  df-f 5434  df-f1 5435  df-fo 5436  df-f1o 5437  df-fv 5438  df-isom 5439  df-riota 6064  df-ov 6106  df-oprab 6107  df-mpt2 6108  df-of 6332  df-om 6489  df-1st 6589  df-2nd 6590  df-supp 6703  df-recs 6844  df-rdg 6878  df-1o 6932  df-2o 6933  df-oadd 6936  df-er 7113  df-map 7228  df-pm 7229  df-ixp 7276  df-en 7323  df-dom 7324  df-sdom 7325  df-fin 7326  df-fsupp 7633  df-fi 7673  df-sup 7703  df-oi 7736  df-card 8121  df-cda 8349  df-pnf 9432  df-mnf 9433  df-xr 9434  df-ltxr 9435  df-le 9436  df-sub 9609  df-neg 9610  df-div 10006  df-nn 10335  df-2 10392  df-3 10393  df-4 10394  df-5 10395  df-6 10396  df-7 10397  df-8 10398  df-9 10399  df-10 10400  df-n0 10592  df-z 10659  df-dec 10768  df-uz 10874  df-q 10966  df-rp 11004  df-xneg 11101  df-xadd 11102  df-xmul 11103  df-ioo 11316  df-ioc 11317  df-ico 11318  df-icc 11319  df-fz 11450  df-fzo 11561  df-fl 11654  df-seq 11819  df-exp 11878  df-fac 12064  df-hash 12116  df-shft 12568  df-cj 12600  df-re 12601  df-im 12602  df-sqr 12736  df-abs 12737  df-limsup 12961  df-clim 12978  df-rlim 12979  df-sum 13176  df-struct 14188  df-ndx 14189  df-slot 14190  df-base 14191  df-sets 14192  df-ress 14193  df-plusg 14263  df-mulr 14264  df-starv 14265  df-sca 14266  df-vsca 14267  df-ip 14268  df-tset 14269  df-ple 14270  df-ds 14272  df-unif 14273  df-hom 14274  df-cco 14275  df-rest 14373  df-topn 14374  df-0g 14392  df-gsum 14393  df-topgen 14394  df-pt 14395  df-prds 14398  df-xrs 14452  df-qtop 14457  df-imas 14458  df-xps 14460  df-mre 14536  df-mrc 14537  df-acs 14539  df-mnd 15427  df-submnd 15477  df-grp 15557  df-minusg 15558  df-mulg 15560  df-subg 15690  df-cntz 15847  df-cmn 16291  df-mgp 16604  df-ur 16616  df-rng 16659  df-cring 16660  df-subrg 16875  df-psmet 17821  df-xmet 17822  df-met 17823  df-bl 17824  df-mopn 17825  df-fbas 17826  df-fg 17827  df-cnfld 17831  df-top 18515  df-bases 18517  df-topon 18518  df-topsp 18519  df-cld 18635  df-ntr 18636  df-cls 18637  df-nei 18714  df-lp 18752  df-perf 18753  df-cn 18843  df-cnp 18844  df-haus 18931  df-cmp 19002  df-tx 19147  df-hmeo 19340  df-fil 19431  df-fm 19523  df-flim 19524  df-flf 19525  df-xms 19907  df-ms 19908  df-tms 19909  df-cncf 20466  df-0p 21160  df-limc 21353  df-dv 21354  df-dvn 21355  df-cpn 21356  df-ply 21668  df-idp 21669  df-coe 21670  df-dgr 21671  df-quot 21769  df-aa 21793

This theorem is referenced by:  aaliou3  21829