MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  chpo1ubb Structured version   Unicode version

Theorem chpo1ubb 24306
Description: The ψ function is upper bounded by a linear term. (Contributed by Mario Carneiro, 31-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
chpo1ubb  |-  E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  (ψ `  x )  <_  ( c  x.  x
)
Distinct variable group:    x, c

Proof of Theorem chpo1ubb
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rpssre 11313 . . . . 5  |-  RR+  C_  RR
21a1i 11 . . . 4  |-  ( T. 
->  RR+  C_  RR )
3 1red 9659 . . . 4  |-  ( T. 
->  1  e.  RR )
4 simpr 462 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR+ )
54rpred 11342 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR )
6 chpcl 24038 . . . . . 6  |-  ( x  e.  RR  ->  (ψ `  x )  e.  RR )
75, 6syl 17 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  ->  (ψ `  x )  e.  RR )
87, 4rerpdivcld 11370 . . . 4  |-  ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  e.  RR )
9 chpo1ub 24305 . . . . . 6  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  e.  O(1)
109a1i 11 . . . . 5  |-  ( T. 
->  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) )  e.  O(1) )
118, 10o1lo1d 13591 . . . 4  |-  ( T. 
->  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) )  e. 
<_O(1) )
12 chpcl 24038 . . . . . 6  |-  ( y  e.  RR  ->  (ψ `  y )  e.  RR )
1312ad2antrl 732 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  ( y  e.  RR  /\  1  <_  y ) )  -> 
(ψ `  y )  e.  RR )
1413rehalfcld 10860 . . . 4  |-  ( ( T.  /\  ( y  e.  RR  /\  1  <_  y ) )  -> 
( (ψ `  y
)  /  2 )  e.  RR )
155adantr 466 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  e.  RR )
16 chpeq0 24123 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR  ->  (
(ψ `  x )  =  0  <->  x  <  2 ) )
1715, 16syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  ( (ψ `  x )  =  0  <-> 
x  <  2 ) )
1817biimpar 487 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  x  <  2 )  -> 
(ψ `  x )  =  0 )
1918oveq1d 6317 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  x  <  2 )  -> 
( (ψ `  x
)  /  x )  =  ( 0  /  x ) )
204adantr 466 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  e.  RR+ )
2120rpcnd 11344 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  e.  CC )
2220rpne0d 11347 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  =/=  0 )
2321, 22div0d 10383 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  ( 0  /  x )  =  0 )
2413ad2ant2r 751 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  (ψ `  y
)  e.  RR )
25 2rp 11308 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR+
2625a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  2  e.  RR+ )
27 simprll 770 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  y  e.  RR )
28 chpge0 24040 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  RR  ->  0  <_  (ψ `  y )
)
2927, 28syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  0  <_  (ψ `  y ) )
3024, 26, 29divge0d 11379 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  0  <_  ( (ψ `  y )  /  2 ) )
3123, 30eqbrtrd 4441 . . . . . . 7  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  ( 0  /  x )  <_ 
( (ψ `  y
)  /  2 ) )
3231adantr 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  x  <  2 )  -> 
( 0  /  x
)  <_  ( (ψ `  y )  /  2
) )
3319, 32eqbrtrd 4441 . . . . 5  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  x  <  2 )  -> 
( (ψ `  x
)  /  x )  <_  ( (ψ `  y )  /  2
) )
347ad2antrr 730 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
(ψ `  x )  e.  RR )
3524adantr 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
(ψ `  y )  e.  RR )
3625a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
2  e.  RR+ )
3715adantr 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  ->  x  e.  RR )
38 chpge0 24040 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR  ->  0  <_  (ψ `  x )
)
3937, 38syl 17 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
0  <_  (ψ `  x
) )
4027adantr 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
y  e.  RR )
41 simprr 764 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  <  y )
4215, 27, 41ltled 9784 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  x  <_  y )
4342adantr 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  ->  x  <_  y )
44 chpwordi 24071 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR  /\  x  <_  y )  ->  (ψ `  x )  <_  (ψ `  y ) )
4537, 40, 43, 44syl3anc 1264 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
(ψ `  x )  <_  (ψ `  y )
)
46 simpr 462 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
2  <_  x )
4734, 35, 36, 37, 39, 45, 46lediv12ad 11398 . . . . 5  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  ( ( y  e.  RR  /\  1  <_ 
y )  /\  x  <  y ) )  /\  2  <_  x )  -> 
( (ψ `  x
)  /  x )  <_  ( (ψ `  y )  /  2
) )
48 2re 10680 . . . . . 6  |-  2  e.  RR
4948a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  2  e.  RR )
5033, 47, 15, 49ltlecasei 9743 . . . 4  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  /\  (
( y  e.  RR  /\  1  <_  y )  /\  x  <  y ) )  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  <_  ( (ψ `  y )  /  2
) )
512, 3, 8, 11, 14, 50lo1bddrp 13577 . . 3  |-  ( T. 
->  E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  (
(ψ `  x )  /  x )  <_  c
)
5251trud 1446 . 2  |-  E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  ( (ψ `  x
)  /  x )  <_  c
53 simpr 462 . . . . . . 7  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR+ )
5453rpred 11342 . . . . . 6  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR )
5554, 6syl 17 . . . . 5  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  (ψ `  x )  e.  RR )
56 simpl 458 . . . . . 6  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  c  e.  RR+ )
5756rpred 11342 . . . . 5  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  c  e.  RR )
5855, 57, 53ledivmul2d 11393 . . . 4  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  (
( (ψ `  x
)  /  x )  <_  c  <->  (ψ `  x
)  <_  ( c  x.  x ) ) )
5958ralbidva 2861 . . 3  |-  ( c  e.  RR+  ->  ( A. x  e.  RR+  ( (ψ `  x )  /  x
)  <_  c  <->  A. x  e.  RR+  (ψ `  x
)  <_  ( c  x.  x ) ) )
6059rexbiia 2926 . 2  |-  ( E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  ( (ψ `  x )  /  x
)  <_  c  <->  E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  (ψ `  x )  <_  ( c  x.  x
) )
6152, 60mpbi 211 1  |-  E. c  e.  RR+  A. x  e.  RR+  (ψ `  x )  <_  ( c  x.  x
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 187    /\ wa 370    = wceq 1437   T. wtru 1438    e. wcel 1868   A.wral 2775   E.wrex 2776    C_ wss 3436   class class class wbr 4420    |-> cmpt 4479   ` cfv 5598  (class class class)co 6302   RRcr 9539   0cc0 9540   1c1 9541    x. cmul 9545    < clt 9676    <_ cle 9677    / cdiv 10270   2c2 10660   RR+crp 11303   O(1)co1 13538  ψcchp 24006
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1748  ax-6 1794  ax-7 1839  ax-8 1870  ax-9 1872  ax-10 1887  ax-11 1892  ax-12 1905  ax-13 2053  ax-ext 2400  ax-rep 4533  ax-sep 4543  ax-nul 4552  ax-pow 4599  ax-pr 4657  ax-un 6594  ax-inf2 8149  ax-cnex 9596  ax-resscn 9597  ax-1cn 9598  ax-icn 9599  ax-addcl 9600  ax-addrcl 9601  ax-mulcl 9602  ax-mulrcl 9603  ax-mulcom 9604  ax-addass 9605  ax-mulass 9606  ax-distr 9607  ax-i2m1 9608  ax-1ne0 9609  ax-1rid 9610  ax-rnegex 9611  ax-rrecex 9612  ax-cnre 9613  ax-pre-lttri 9614  ax-pre-lttrn 9615  ax-pre-ltadd 9616  ax-pre-mulgt0 9617  ax-pre-sup 9618  ax-addf 9619  ax-mulf 9620
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-fal 1443  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1787  df-eu 2269  df-mo 2270  df-clab 2408  df-cleq 2414  df-clel 2417  df-nfc 2572  df-ne 2620  df-nel 2621  df-ral 2780  df-rex 2781  df-reu 2782  df-rmo 2783  df-rab 2784  df-v 3083  df-sbc 3300  df-csb 3396  df-dif 3439  df-un 3441  df-in 3443  df-ss 3450  df-pss 3452  df-nul 3762  df-if 3910  df-pw 3981  df-sn 3997  df-pr 3999  df-tp 4001  df-op 4003  df-uni 4217  df-int 4253  df-iun 4298  df-iin 4299  df-br 4421  df-opab 4480  df-mpt 4481  df-tr 4516  df-eprel 4761  df-id 4765  df-po 4771  df-so 4772  df-fr 4809  df-se 4810  df-we 4811  df-xp 4856  df-rel 4857  df-cnv 4858  df-co 4859  df-dm 4860  df-rn 4861  df-res 4862  df-ima 4863  df-pred 5396  df-ord 5442  df-on 5443  df-lim 5444  df-suc 5445  df-iota 5562  df-fun 5600  df-fn 5601  df-f 5602  df-f1 5603  df-fo 5604  df-f1o 5605  df-fv 5606  df-isom 5607  df-riota 6264  df-ov 6305  df-oprab 6306  df-mpt2 6307  df-of 6542  df-om 6704  df-1st 6804  df-2nd 6805  df-supp 6923  df-wrecs 7033  df-recs 7095  df-rdg 7133  df-1o 7187  df-2o 7188  df-oadd 7191  df-er 7368  df-map 7479  df-pm 7480  df-ixp 7528  df-en 7575  df-dom 7576  df-sdom 7577  df-fin 7578  df-fsupp 7887  df-fi 7928  df-sup 7959  df-inf 7960  df-oi 8028  df-card 8375  df-cda 8599  df-pnf 9678  df-mnf 9679  df-xr 9680  df-ltxr 9681  df-le 9682  df-sub 9863  df-neg 9864  df-div 10271  df-nn 10611  df-2 10669  df-3 10670  df-4 10671  df-5 10672  df-6 10673  df-7 10674  df-8 10675  df-9 10676  df-10 10677  df-n0 10871  df-z 10939  df-dec 11053  df-uz 11161  df-q 11266  df-rp 11304  df-xneg 11410  df-xadd 11411  df-xmul 11412  df-ioo 11640  df-ioc 11641  df-ico 11642  df-icc 11643  df-fz 11786  df-fzo 11917  df-fl 12028  df-mod 12097  df-seq 12214  df-exp 12273  df-fac 12460  df-bc 12488  df-hash 12516  df-shft 13119  df-cj 13151  df-re 13152  df-im 13153  df-sqrt 13287  df-abs 13288  df-limsup 13514  df-clim 13540  df-rlim 13541  df-o1 13542  df-lo1 13543  df-sum 13741  df-ef 14109  df-e 14110  df-sin 14111  df-cos 14112  df-pi 14114  df-dvds 14294  df-gcd 14457  df-prm 14611  df-pc 14775  df-struct 15111  df-ndx 15112  df-slot 15113  df-base 15114  df-sets 15115  df-ress 15116  df-plusg 15191  df-mulr 15192  df-starv 15193  df-sca 15194  df-vsca 15195  df-ip 15196  df-tset 15197  df-ple 15198  df-ds 15200  df-unif 15201  df-hom 15202  df-cco 15203  df-rest 15309  df-topn 15310  df-0g 15328  df-gsum 15329  df-topgen 15330  df-pt 15331  df-prds 15334  df-xrs 15388  df-qtop 15394  df-imas 15395  df-xps 15398  df-mre 15480  df-mrc 15481  df-acs 15483  df-mgm 16476  df-sgrp 16515  df-mnd 16525  df-submnd 16571  df-mulg 16664  df-cntz 16959  df-cmn 17420  df-psmet 18950  df-xmet 18951  df-met 18952  df-bl 18953  df-mopn 18954  df-fbas 18955  df-fg 18956  df-cnfld 18959  df-top 19908  df-bases 19909  df-topon 19910  df-topsp 19911  df-cld 20021  df-ntr 20022  df-cls 20023  df-nei 20101  df-lp 20139  df-perf 20140  df-cn 20230  df-cnp 20231  df-haus 20318  df-tx 20564  df-hmeo 20757  df-fil 20848  df-fm 20940  df-flim 20941  df-flf 20942  df-xms 21322  df-ms 21323  df-tms 21324  df-cncf 21897  df-limc 22808  df-dv 22809  df-log 23493  df-cxp 23494  df-cht 24010  df-vma 24011  df-chp 24012  df-ppi 24013
This theorem is referenced by:  pntrlog2bndlem3  24404
  Copyright terms: Public domain W3C validator