Theorem eirrlem 13949

Description: Lemma for eirr 13950. (Contributed by Paul Chapman, 9-Feb-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 29-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
eirr.1	|- F = ( n e. NN0 |-> ( 1 / ( ! ` n ) ) )
eirr.2	|- ( ph -> P e. ZZ )
eirr.3	|- ( ph -> Q e. NN )
eirr.4	|- ( ph -> _e = ( P / Q ) )

Assertion

Ref	Expression
eirrlem	|- -. ph

Distinct variable group:   Q, n

Allowed substitution hints:   ph( n)   P( n)   F( n)

Proof of Theorem eirrlem

Dummy variable k is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		esum 13828	. . . . . . . . . 10 |- _e = sum_ k e. NN0 ( 1 / ( ! ` k ) )
2		fveq2 5872	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( n = k -> ( ! ` n ) = ( ! ` k ) )
3	2	oveq2d 6312	. . . . . . . . . . . 12 |- ( n = k -> ( 1 / ( ! ` n ) ) = ( 1 / ( ! ` k ) ) )
4		eirr.1	. . . . . . . . . . . 12 |- F = ( n e. NN0 |-> ( 1 / ( ! ` n ) ) )
5		ovex 6324	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 / ( ! ` k ) ) e. _V
6	3, 4, 5	fvmpt 5956	. . . . . . . . . . 11 |- ( k e. NN0 -> ( F ` k ) = ( 1 / ( ! ` k ) ) )
7	6	sumeq2i 13533	. . . . . . . . . 10 |- sum_ k e. NN0 ( F ` k ) = sum_ k e. NN0 ( 1 / ( ! ` k ) )
8	1, 7	eqtr4i 2489	. . . . . . . . 9 |- _e = sum_ k e. NN0 ( F ` k )
9		nn0uz 11140	. . . . . . . . . 10 |- NN0 = ( ZZ>= ` 0 )
10		eqid 2457	. . . . . . . . . 10 |- ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) = ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) )
11		eirr.3	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> Q e. NN )
12	11	peano2nnd 10573	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( Q + 1 ) e. NN )
13	12	nnnn0d 10873	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( Q + 1 ) e. NN0 )
14		eqidd 2458	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( F ` k ) = ( F ` k ) )
15		nn0z 10908	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( n e. NN0 -> n e. ZZ )
16		1exp 12198	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( n e. ZZ -> ( 1 ^ n ) = 1 )
17	15, 16	syl 16	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( n e. NN0 -> ( 1 ^ n ) = 1 )
18	17	oveq1d 6311	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( n e. NN0 -> ( ( 1 ^ n ) / ( ! ` n ) ) = ( 1 / ( ! ` n ) ) )
19	18	mpteq2ia 4539	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( n e. NN0 |-> ( ( 1 ^ n ) / ( ! ` n ) ) ) = ( n e. NN0 |-> ( 1 / ( ! ` n ) ) )
20	4, 19	eqtr4i 2489	. . . . . . . . . . . . 13 |- F = ( n e. NN0 |-> ( ( 1 ^ n ) / ( ! ` n ) ) )
21	20	eftval 13824	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k e. NN0 -> ( F ` k ) = ( ( 1 ^ k ) / ( ! ` k ) ) )
22	21	adantl 466	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( F ` k ) = ( ( 1 ^ k ) / ( ! ` k ) ) )
23		ax-1cn 9567	. . . . . . . . . . . . 13 |- 1 e. CC
24	23	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> 1 e. CC )
25		eftcl 13821	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 1 e. CC /\ k e. NN0 ) -> ( ( 1 ^ k ) / ( ! ` k ) ) e. CC )
26	24, 25	sylan 471	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( ( 1 ^ k ) / ( ! ` k ) ) e. CC )
27	22, 26	eqeltrd 2545	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( F ` k ) e. CC )
28	20	efcllem 13825	. . . . . . . . . . 11 |- ( 1 e. CC -> seq 0 ( + , F ) e. dom ~~> )
29	24, 28	syl 16	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> seq 0 ( + , F ) e. dom ~~> )
30	9, 10, 13, 14, 27, 29	isumsplit 13664	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> sum_ k e. NN0 ( F ` k ) = ( sum_ k e. ( 0 ... ( ( Q + 1 ) - 1 ) ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
31	8, 30	syl5eq 2510	. . . . . . . 8 |- ( ph -> _e = ( sum_ k e. ( 0 ... ( ( Q + 1 ) - 1 ) ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
32	11	nncnd 10572	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> Q e. CC )
33		pncan 9845	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( Q e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( ( Q + 1 ) - 1 ) = Q )
34	32, 23, 33	sylancl 662	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) - 1 ) = Q )
35	34	oveq2d 6312	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 0 ... ( ( Q + 1 ) - 1 ) ) = ( 0 ... Q ) )
36	35	sumeq1d 13535	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> sum_ k e. ( 0 ... ( ( Q + 1 ) - 1 ) ) ( F ` k ) = sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) )
37	36	oveq1d 6311	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( sum_ k e. ( 0 ... ( ( Q + 1 ) - 1 ) ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) = ( sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
38	31, 37	eqtrd 2498	. . . . . . 7 |- ( ph -> _e = ( sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
39	38	oveq1d 6311	. . . . . 6 |- ( ph -> ( _e - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) = ( ( sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) )
40		fzfid 12086	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( 0 ... Q ) e. Fin )
41		elfznn0 11797	. . . . . . . . 9 |- ( k e. ( 0 ... Q ) -> k e. NN0 )
42	41, 27	sylan2 474	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( F ` k ) e. CC )
43	40, 42	fsumcl 13567	. . . . . . 7 |- ( ph -> sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) e. CC )
44	6	adantl 466	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( F ` k ) = ( 1 / ( ! ` k ) ) )
45		faccl 12366	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. NN0 -> ( ! ` k ) e. NN )
46	45	adantl 466	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` k ) e. NN )
47	46	nnrpd 11280	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( ! ` k ) e. RR+ )
48	47	rpreccld 11291	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( 1 / ( ! ` k ) ) e. RR+ )
49	44, 48	eqeltrd 2545	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN0 ) -> ( F ` k ) e. RR+ )
50	9, 10, 13, 14, 49, 29	isumrpcl 13667	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) e. RR+ )
51	50	rpred 11281	. . . . . . . 8 |- ( ph -> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) e. RR )
52	51	recnd 9639	. . . . . . 7 |- ( ph -> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) e. CC )
53	43, 52	pncan2d 9952	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) + sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) = sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) )
54	39, 53	eqtrd 2498	. . . . 5 |- ( ph -> ( _e - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) = sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) )
55	54	oveq2d 6312	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. ( _e - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) ) = ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
56	11	nnnn0d 10873	. . . . . . 7 |- ( ph -> Q e. NN0 )
57		faccl 12366	. . . . . . 7 |- ( Q e. NN0 -> ( ! ` Q ) e. NN )
58	56, 57	syl 16	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ! ` Q ) e. NN )
59	58	nncnd 10572	. . . . 5 |- ( ph -> ( ! ` Q ) e. CC )
60		ere 13836	. . . . . . 7 |- _e e. RR
61	60	recni 9625	. . . . . 6 |- _e e. CC
62	61	a1i 11	. . . . 5 |- ( ph -> _e e. CC )
63	59, 62, 43	subdid 10033	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. ( _e - sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) ) = ( ( ( ! ` Q ) x. _e ) - ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) ) )
64	55, 63	eqtr3d 2500	. . 3 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) = ( ( ( ! ` Q ) x. _e ) - ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) ) )
65		eirr.4	. . . . . . 7 |- ( ph -> _e = ( P / Q ) )
66	65	oveq2d 6312	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. _e ) = ( ( ! ` Q ) x. ( P / Q ) ) )
67		eirr.2	. . . . . . . 8 |- ( ph -> P e. ZZ )
68	67	zcnd 10991	. . . . . . 7 |- ( ph -> P e. CC )
69	11	nnne0d 10601	. . . . . . 7 |- ( ph -> Q =/= 0 )
70	59, 68, 32, 69	div12d 10377	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. ( P / Q ) ) = ( P x. ( ( ! ` Q ) / Q ) ) )
71	66, 70	eqtrd 2498	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. _e ) = ( P x. ( ( ! ` Q ) / Q ) ) )
72	11	nnred 10571	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> Q e. RR )
73	72	leidd 10140	. . . . . . . 8 |- ( ph -> Q <_ Q )
74		facdiv 12368	. . . . . . . 8 |- ( ( Q e. NN0 /\ Q e. NN /\ Q <_ Q ) -> ( ( ! ` Q ) / Q ) e. NN )
75	56, 11, 73, 74	syl3anc 1228	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) / Q ) e. NN )
76	75	nnzd 10989	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) / Q ) e. ZZ )
77	67, 76	zmulcld 10996	. . . . 5 |- ( ph -> ( P x. ( ( ! ` Q ) / Q ) ) e. ZZ )
78	71, 77	eqeltrd 2545	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. _e ) e. ZZ )
79	40, 59, 42	fsummulc2 13611	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) = sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) )
80	41	adantl 466	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> k e. NN0 )
81	80, 6	syl 16	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( F ` k ) = ( 1 / ( ! ` k ) ) )
82	81	oveq2d 6312	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) = ( ( ! ` Q ) x. ( 1 / ( ! ` k ) ) ) )
83	59	adantr 465	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ! ` Q ) e. CC )
84	41, 46	sylan2 474	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ! ` k ) e. NN )
85	84	nncnd 10572	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ! ` k ) e. CC )
86		facne0 12367	. . . . . . . . . . 11 |- ( k e. NN0 -> ( ! ` k ) =/= 0 )
87	80, 86	syl 16	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ! ` k ) =/= 0 )
88	83, 85, 87	divrecd 10344	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) / ( ! ` k ) ) = ( ( ! ` Q ) x. ( 1 / ( ! ` k ) ) ) )
89	82, 88	eqtr4d 2501	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) = ( ( ! ` Q ) / ( ! ` k ) ) )
90		permnn 12407	. . . . . . . . 9 |- ( k e. ( 0 ... Q ) -> ( ( ! ` Q ) / ( ! ` k ) ) e. NN )
91	90	adantl 466	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) / ( ! ` k ) ) e. NN )
92	89, 91	eqeltrd 2545	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) e. NN )
93	92	nnzd 10989	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ k e. ( 0 ... Q ) ) -> ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) e. ZZ )
94	40, 93	fsumzcl 13569	. . . . 5 |- ( ph -> sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( ( ! ` Q ) x. ( F ` k ) ) e. ZZ )
95	79, 94	eqeltrd 2545	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) e. ZZ )
96	78, 95	zsubcld 10995	. . 3 |- ( ph -> ( ( ( ! ` Q ) x. _e ) - ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( 0 ... Q ) ( F ` k ) ) ) e. ZZ )
97	64, 96	eqeltrd 2545	. 2 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) e. ZZ )
98		0zd 10897	. . 3 |- ( ph -> 0 e. ZZ )
99	58	nnrpd 11280	. . . . 5 |- ( ph -> ( ! ` Q ) e. RR+ )
100	99, 50	rpmulcld 11297	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) e. RR+ )
101	100	rpgt0d 11284	. . 3 |- ( ph -> 0 < ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
102	12	peano2nnd 10573	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + 1 ) e. NN )
103	102	nnred 10571	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + 1 ) e. RR )
104		faccl 12366	. . . . . . . . 9 |- ( ( Q + 1 ) e. NN0 -> ( ! ` ( Q + 1 ) ) e. NN )
105	13, 104	syl 16	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ! ` ( Q + 1 ) ) e. NN )
106	105, 12	nnmulcld 10604	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) e. NN )
107	103, 106	nndivred 10605	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) e. RR )
108	58	nnrecred 10602	. . . . . 6 |- ( ph -> ( 1 / ( ! ` Q ) ) e. RR )
109		abs1 13142	. . . . . . . . . . . 12 |- ( abs ` 1 ) = 1
110	109	oveq1i 6306	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( abs ` 1 ) ^ n ) = ( 1 ^ n )
111	110	oveq1i 6306	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( abs ` 1 ) ^ n ) / ( ! ` n ) ) = ( ( 1 ^ n ) / ( ! ` n ) )
112	111	mpteq2i 4540	. . . . . . . . 9 |- ( n e. NN0 |-> ( ( ( abs ` 1 ) ^ n ) / ( ! ` n ) ) ) = ( n e. NN0 |-> ( ( 1 ^ n ) / ( ! ` n ) ) )
113	20, 112	eqtr4i 2489	. . . . . . . 8 |- F = ( n e. NN0 |-> ( ( ( abs ` 1 ) ^ n ) / ( ! ` n ) ) )
114		eqid 2457	. . . . . . . 8 |- ( n e. NN0 |-> ( ( ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) / ( ! ` ( Q + 1 ) ) ) x. ( ( 1 / ( ( Q + 1 ) + 1 ) ) ^ n ) ) ) = ( n e. NN0 |-> ( ( ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) / ( ! ` ( Q + 1 ) ) ) x. ( ( 1 / ( ( Q + 1 ) + 1 ) ) ^ n ) ) )
115		1le1 10198	. . . . . . . . . 10 |- 1 <_ 1
116	109, 115	eqbrtri 4475	. . . . . . . . 9 |- ( abs ` 1 ) <_ 1
117	116	a1i 11	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( abs ` 1 ) <_ 1 )
118	20, 113, 114, 12, 24, 117	eftlub 13856	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( abs ` sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) <_ ( ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) x. ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) )
119	50	rprege0d 11288	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) e. RR /\ 0 <_ sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) )
120		absid 13141	. . . . . . . 8 |- ( ( sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) e. RR /\ 0 <_ sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) -> ( abs ` sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) = sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) )
121	119, 120	syl 16	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( abs ` sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) = sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) )
122	109	oveq1i 6306	. . . . . . . . . 10 |- ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) = ( 1 ^ ( Q + 1 ) )
123	12	nnzd 10989	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( Q + 1 ) e. ZZ )
124		1exp 12198	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( Q + 1 ) e. ZZ -> ( 1 ^ ( Q + 1 ) ) = 1 )
125	123, 124	syl 16	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 1 ^ ( Q + 1 ) ) = 1 )
126	122, 125	syl5eq 2510	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) = 1 )
127	126	oveq1d 6311	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) x. ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) = ( 1 x. ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) )
128	107	recnd 9639	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) e. CC )
129	128	mulid2d 9631	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( 1 x. ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) = ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) )
130	127, 129	eqtrd 2498	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ( abs ` 1 ) ^ ( Q + 1 ) ) x. ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) = ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) )
131	118, 121, 130	3brtr3d 4485	. . . . . 6 |- ( ph -> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) <_ ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) )
132	12	nnred 10571	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( Q + 1 ) e. RR )
133	132, 132	readdcld 9640	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + ( Q + 1 ) ) e. RR )
134	132, 132	remulcld 9641	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) e. RR )
135		1red 9628	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> 1 e. RR )
136	11	nnge1d 10599	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> 1 <_ Q )
137		1nn 10567	. . . . . . . . . . . 12 |- 1 e. NN
138		nnleltp1 10939	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 1 e. NN /\ Q e. NN ) -> ( 1 <_ Q <-> 1 < ( Q + 1 ) ) )
139	137, 11, 138	sylancr 663	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 <_ Q <-> 1 < ( Q + 1 ) ) )
140	136, 139	mpbid 210	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> 1 < ( Q + 1 ) )
141	135, 132, 132, 140	ltadd2dd 9758	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + 1 ) < ( ( Q + 1 ) + ( Q + 1 ) ) )
142	12	nncnd 10572	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( Q + 1 ) e. CC )
143	142	2timesd 10802	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 2 x. ( Q + 1 ) ) = ( ( Q + 1 ) + ( Q + 1 ) ) )
144		df-2 10615	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 = ( 1 + 1 )
145	135, 72, 135, 136	leadd1dd 10187	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1 + 1 ) <_ ( Q + 1 ) )
146	144, 145	syl5eqbr 4489	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> 2 <_ ( Q + 1 ) )
147		2re 10626	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2 e. RR
148	147	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> 2 e. RR )
149	12	nngt0d 10600	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> 0 < ( Q + 1 ) )
150		lemul1 10415	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 2 e. RR /\ ( Q + 1 ) e. RR /\ ( ( Q + 1 ) e. RR /\ 0 < ( Q + 1 ) ) ) -> ( 2 <_ ( Q + 1 ) <-> ( 2 x. ( Q + 1 ) ) <_ ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) ) )
151	148, 132, 132, 149, 150	syl112anc 1232	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 2 <_ ( Q + 1 ) <-> ( 2 x. ( Q + 1 ) ) <_ ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) ) )
152	146, 151	mpbid 210	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 2 x. ( Q + 1 ) ) <_ ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) )
153	143, 152	eqbrtrrd 4478	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + ( Q + 1 ) ) <_ ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) )
154	103, 133, 134, 141, 153	ltletrd 9759	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + 1 ) < ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) )
155		facp1 12361	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( Q e. NN0 -> ( ! ` ( Q + 1 ) ) = ( ( ! ` Q ) x. ( Q + 1 ) ) )
156	56, 155	syl 16	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( ! ` ( Q + 1 ) ) = ( ( ! ` Q ) x. ( Q + 1 ) ) )
157	156	oveq1d 6311	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) / ( ! ` Q ) ) = ( ( ( ! ` Q ) x. ( Q + 1 ) ) / ( ! ` Q ) ) )
158	105	nncnd 10572	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( ! ` ( Q + 1 ) ) e. CC )
159	58	nnne0d 10601	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( ! ` Q ) =/= 0 )
160	158, 59, 159	divrecd 10344	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) / ( ! ` Q ) ) = ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
161	142, 59, 159	divcan3d 10346	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( ( ! ` Q ) x. ( Q + 1 ) ) / ( ! ` Q ) ) = ( Q + 1 ) )
162	157, 160, 161	3eqtr3rd 2507	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( Q + 1 ) = ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
163	162	oveq1d 6311	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) = ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) x. ( Q + 1 ) ) )
164	108	recnd 9639	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 1 / ( ! ` Q ) ) e. CC )
165	158, 164, 142	mul32d 9807	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) x. ( Q + 1 ) ) = ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
166	163, 165	eqtrd 2498	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) x. ( Q + 1 ) ) = ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
167	154, 166	breqtrd 4480	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( Q + 1 ) + 1 ) < ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
168	106	nnred 10571	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) e. RR )
169	106	nngt0d 10600	. . . . . . . 8 |- ( ph -> 0 < ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) )
170		ltdivmul 10438	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) e. RR /\ ( 1 / ( ! ` Q ) ) e. RR /\ ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) e. RR /\ 0 < ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) ) -> ( ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) < ( 1 / ( ! ` Q ) ) <-> ( ( Q + 1 ) + 1 ) < ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) ) )
171	103, 108, 168, 169, 170	syl112anc 1232	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) < ( 1 / ( ! ` Q ) ) <-> ( ( Q + 1 ) + 1 ) < ( ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) x. ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) ) )
172	167, 171	mpbird 232	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ( Q + 1 ) + 1 ) / ( ( ! ` ( Q + 1 ) ) x. ( Q + 1 ) ) ) < ( 1 / ( ! ` Q ) ) )
173	51, 107, 108, 131, 172	lelttrd 9757	. . . . 5 |- ( ph -> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) < ( 1 / ( ! ` Q ) ) )
174	51, 135, 99	ltmuldiv2d 11325	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) < 1 <-> sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) < ( 1 / ( ! ` Q ) ) ) )
175	173, 174	mpbird 232	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) < 1 )
176		0p1e1 10668	. . . 4 |- ( 0 + 1 ) = 1
177	175, 176	syl6breqr 4496	. . 3 |- ( ph -> ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) < ( 0 + 1 ) )
178		btwnnz 10960	. . 3 |- ( ( 0 e. ZZ /\ 0 < ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) /\ ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) < ( 0 + 1 ) ) -> -. ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) e. ZZ )
179	98, 101, 177, 178	syl3anc 1228	. 2 |- ( ph -> -. ( ( ! ` Q ) x. sum_ k e. ( ZZ>= ` ( Q + 1 ) ) ( F ` k ) ) e. ZZ )
180	97, 179	pm2.65i 173	1 |- -. ph

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   = wceq 1395   e. wcel 1819   =/= wne 2652   class class class wbr 4456   |-> cmpt 4515   dom cdm 5008   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   CCcc 9507   RRcr 9508   0cc0 9509   1c1 9510   + caddc 9512   x. cmul 9514   < clt 9645   <_ cle 9646   - cmin 9824   / cdiv 10227   NNcn 10556   2c2 10606   NN0cn0 10816   ZZcz 10885   ZZ>=cuz 11106   RR+crp 11245   ...cfz 11697   seqcseq 12110   ^cexp 12169   !cfa 12356   abscabs 13079   ~~> cli 13319   sum_csu 13520   _eceu 13810

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-inf2 8075  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587  ax-addf 9588  ax-mulf 9589

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-fal 1401  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-int 4289  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-se 4848  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-isom 5603  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-1o 7148  df-oadd 7152  df-er 7329  df-pm 7441  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-fin 7539  df-sup 7919  df-oi 7953  df-card 8337  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246  df-ico 11560  df-fz 11698  df-fzo 11822  df-fl 11932  df-seq 12111  df-exp 12170  df-fac 12357  df-bc 12384  df-hash 12409  df-shft 12912  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-limsup 13306  df-clim 13323  df-rlim 13324  df-sum 13521  df-ef 13815  df-e 13816

This theorem is referenced by:  eirr  13950