Theorem stoweidlem14 31978

Description: There exists a k as in the proof of Lemma 1 in [BrosowskiDeutsh] p. 90: k is an integer and 1 < k * δ < 2. D is used to represent δ in the paper. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
stoweidlem14.1	|- A = { j e. NN | ( 1 / D ) < j }
stoweidlem14.2	|- ( ph -> D e. RR+ )
stoweidlem14.3	|- ( ph -> D < 1 )

Assertion

Ref	Expression
stoweidlem14	|- ( ph -> E. k e. NN ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) )

Distinct variable groups:   j, k, D   A, k   ph, k

Allowed substitution hints:   ph( j)   A( j)

Proof of Theorem stoweidlem14

Dummy variable z is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		stoweidlem14.1	. . . . . 6 |- A = { j e. NN | ( 1 / D ) < j }
2		ssrab2 3581	. . . . . . 7 |- { j e. NN | ( 1 / D ) < j } C_ NN
3	2	a1i 11	. . . . . 6 |- ( ph -> { j e. NN | ( 1 / D ) < j } C_ NN )
4	1, 3	syl5eqss 3543	. . . . 5 |- ( ph -> A C_ NN )
5		stoweidlem14.2	. . . . . . 7 |- ( ph -> D e. RR+ )
6	5	rprecred 11292	. . . . . 6 |- ( ph -> ( 1 / D ) e. RR )
7		arch 10813	. . . . . 6 |- ( ( 1 / D ) e. RR -> E. k e. NN ( 1 / D ) < k )
8		breq2 4460	. . . . . . . . . . 11 |- ( j = k -> ( ( 1 / D ) < j <-> ( 1 / D ) < k ) )
9	8	elrab 3257	. . . . . . . . . 10 |- ( k e. { j e. NN | ( 1 / D ) < j } <-> ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) )
10	9	biimpri 206	. . . . . . . . 9 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> k e. { j e. NN | ( 1 / D ) < j } )
11	10, 1	syl6eleqr 2556	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> k e. A )
12		simpr 461	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> ( 1 / D ) < k )
13	11, 12	jca 532	. . . . . . 7 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> ( k e. A /\ ( 1 / D ) < k ) )
14	13	reximi2 2924	. . . . . 6 |- ( E. k e. NN ( 1 / D ) < k -> E. k e. A ( 1 / D ) < k )
15		rexn0 3935	. . . . . 6 |- ( E. k e. A ( 1 / D ) < k -> A =/= (/) )
16	6, 7, 14, 15	4syl 21	. . . . 5 |- ( ph -> A =/= (/) )
17		nnwo 11172	. . . . 5 |- ( ( A C_ NN /\ A =/= (/) ) -> E. k e. A A. z e. A k <_ z )
18	4, 16, 17	syl2anc 661	. . . 4 |- ( ph -> E. k e. A A. z e. A k <_ z )
19		df-rex 2813	. . . 4 |- ( E. k e. A A. z e. A k <_ z <-> E. k ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
20	18, 19	sylib 196	. . 3 |- ( ph -> E. k ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
21	8, 1	elrab2 3259	. . . . . . . 8 |- ( k e. A <-> ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) )
22	21	simplbi 460	. . . . . . 7 |- ( k e. A -> k e. NN )
23	22	ad2antrl 727	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> k e. NN )
24		simpl 457	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> ph )
25		simprl 756	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> k e. A )
26		simprr 757	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> A. z e. A k <_ z )
27		nfcv 2619	. . . . . . . . 9 |- F/_ z A
28		nfrab1 3038	. . . . . . . . . 10 |- F/_ j { j e. NN | ( 1 / D ) < j }
29	1, 28	nfcxfr 2617	. . . . . . . . 9 |- F/_ j A
30		nfv 1708	. . . . . . . . 9 |- F/ j k <_ z
31		nfv 1708	. . . . . . . . 9 |- F/ z k <_ j
32		breq2 4460	. . . . . . . . 9 |- ( z = j -> ( k <_ z <-> k <_ j ) )
33	27, 29, 30, 31, 32	cbvralf 3078	. . . . . . . 8 |- ( A. z e. A k <_ z <-> A. j e. A k <_ j )
34	26, 33	sylib 196	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> A. j e. A k <_ j )
35	21	simprbi 464	. . . . . . . . 9 |- ( k e. A -> ( 1 / D ) < k )
36	35	ad2antrl 727	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> ( 1 / D ) < k )
37	22	ad2antrl 727	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> k e. NN )
38		1red 9628	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> 1 e. RR )
39		nnre 10563	. . . . . . . . . . 11 |- ( k e. NN -> k e. RR )
40	39	adantl 466	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> k e. RR )
41	5	rpregt0d 11287	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
42	41	adantr 465	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
43		ltdivmul2 10440	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 e. RR /\ k e. RR /\ ( D e. RR /\ 0 < D ) ) -> ( ( 1 / D ) < k <-> 1 < ( k x. D ) ) )
44	38, 40, 42, 43	syl3anc 1228	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( 1 / D ) < k <-> 1 < ( k x. D ) ) )
45	37, 44	syldan 470	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> ( ( 1 / D ) < k <-> 1 < ( k x. D ) ) )
46	36, 45	mpbid 210	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> 1 < ( k x. D ) )
47	24, 25, 34, 46	syl12anc 1226	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> 1 < ( k x. D ) )
48		oveq1 6303	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k = 1 -> ( k x. D ) = ( 1 x. D ) )
49	48	adantl 466	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( k x. D ) = ( 1 x. D ) )
50	5	rpcnd 11283	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> D e. CC )
51	50	adantr 465	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> D e. CC )
52	51	mulid2d 9631	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( 1 x. D ) = D )
53	49, 52	eqtrd 2498	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( k x. D ) = D )
54	53	oveq1d 6311	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) = ( D / 2 ) )
55	5	rpred 11281	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> D e. RR )
56	55	rehalfcld 10806	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D / 2 ) e. RR )
57		halfre 10775	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 / 2 ) e. RR
58	57	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 / 2 ) e. RR )
59		1red 9628	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> 1 e. RR )
60		stoweidlem14.3	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> D < 1 )
61		2re 10626	. . . . . . . . . . . . . 14 |- 2 e. RR
62	61	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> 2 e. RR )
63		2pos 10648	. . . . . . . . . . . . . 14 |- 0 < 2
64	63	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> 0 < 2 )
65		ltdiv1 10427	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( D e. RR /\ 1 e. RR /\ ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) ) -> ( D < 1 <-> ( D / 2 ) < ( 1 / 2 ) ) )
66	55, 59, 62, 64, 65	syl112anc 1232	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( D < 1 <-> ( D / 2 ) < ( 1 / 2 ) ) )
67	60, 66	mpbid 210	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D / 2 ) < ( 1 / 2 ) )
68		halflt1 10778	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 / 2 ) < 1
69	68	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 / 2 ) < 1 )
70	56, 58, 59, 67, 69	lttrd 9760	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( D / 2 ) < 1 )
71	70	adantr 465	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( D / 2 ) < 1 )
72	54, 71	eqbrtrd 4476	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
73	72	adantlr 714	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
74		simpll 753	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ph )
75		simplrl 761	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. A )
76	75, 22	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. NN )
77		neqne 31616	. . . . . . . . . 10 |- ( -. k = 1 -> k =/= 1 )
78	77	adantl 466	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k =/= 1 )
79		eluz2b3 11180	. . . . . . . . 9 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( k e. NN /\ k =/= 1 ) )
80	76, 78, 79	sylanbrc 664	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. ( ZZ>= ` 2 ) )
81		peano2rem 9905	. . . . . . . . . 10 |- ( k e. RR -> ( k - 1 ) e. RR )
82	75, 22, 39, 81	4syl 21	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) e. RR )
83	55	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> D e. RR )
84	5	rpne0d 11286	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> D =/= 0 )
85	84	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> D =/= 0 )
86	83, 85	rereccld 10392	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( 1 / D ) e. RR )
87		1zzd 10916	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> 1 e. ZZ )
88		df-2 10615	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- 2 = ( 1 + 1 )
89	88	fveq2i 5875	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ZZ>= ` 2 ) = ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) )
90	89	eleq2i 2535	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> k e. ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) ) )
91		eluzsub 11135	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) ) ) -> ( k - 1 ) e. ( ZZ>= ` 1 ) )
92	90, 91	syl3an3b 1266	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k - 1 ) e. ( ZZ>= ` 1 ) )
93		nnuz 11141	. . . . . . . . . . . 12 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
94	92, 93	syl6eleqr 2556	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k - 1 ) e. NN )
95	87, 87, 80, 94	syl3anc 1228	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) e. NN )
96	22, 39	syl 16	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( k e. A -> k e. RR )
97	96	adantl 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> k e. RR )
98	97, 81	syl 16	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> ( k - 1 ) e. RR )
99		simpr 461	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> k e. RR )
100	99	ltm1d 10498	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> ( k - 1 ) < k )
101		ltnle 9681	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> ( ( k - 1 ) < k <-> -. k <_ ( k - 1 ) ) )
102	100, 101	mpbid 210	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> -. k <_ ( k - 1 ) )
103	98, 97, 102	syl2anc 661	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> -. k <_ ( k - 1 ) )
104		breq2 4460	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( z = ( k - 1 ) -> ( k <_ z <-> k <_ ( k - 1 ) ) )
105	104	notbid 294	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( z = ( k - 1 ) -> ( -. k <_ z <-> -. k <_ ( k - 1 ) ) )
106	105	rspcev 3210	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ -. k <_ ( k - 1 ) ) -> E. z e. A -. k <_ z )
107	103, 106	syldan 470	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> E. z e. A -. k <_ z )
108		rexnal 2905	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( E. z e. A -. k <_ z <-> -. A. z e. A k <_ z )
109	107, 108	sylib 196	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> -. A. z e. A k <_ z )
110	109	ex 434	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( k - 1 ) e. A -> ( k e. A -> -. A. z e. A k <_ z ) )
111		imnan 422	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( k e. A -> -. A. z e. A k <_ z ) <-> -. ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
112	110, 111	sylib 196	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( k - 1 ) e. A -> -. ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
113	112	con2i 120	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) -> -. ( k - 1 ) e. A )
114	113	ad2antlr 726	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> -. ( k - 1 ) e. A )
115		breq2 4460	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( j = ( k - 1 ) -> ( ( 1 / D ) < j <-> ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
116	115, 1	elrab2 3259	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( k - 1 ) e. A <-> ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
117	114, 116	sylnib 304	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> -. ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
118		ianor 488	. . . . . . . . . . . 12 |- ( -. ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) <-> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
119	117, 118	sylib 196	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
120		imor 412	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( k - 1 ) e. NN -> -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) <-> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
121	119, 120	sylibr 212	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( ( k - 1 ) e. NN -> -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
122	95, 121	mpd 15	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) )
123	82, 86, 122	nltled 31659	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) )
124		eluzelre 11116	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> k e. RR )
125	124	adantl 466	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> k e. RR )
126	55	adantr 465	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> D e. RR )
127	125, 126	remulcld 9641	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k x. D ) e. RR )
128	127	rehalfcld 10806	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) e. RR )
129	128	3adant3 1016	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) e. RR )
130	59, 55	readdcld 9640	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1 + D ) e. RR )
131	130	adantr 465	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( 1 + D ) e. RR )
132	131	rehalfcld 10806	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) e. RR )
133	132	3adant3 1016	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) e. RR )
134		1red 9628	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> 1 e. RR )
135		eluzelcn 11117	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> k e. CC )
136	135	adantl 466	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> k e. CC )
137	50	adantr 465	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> D e. CC )
138	136, 137	mulcld 9633	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k x. D ) e. CC )
139	138	3adant3 1016	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) e. CC )
140	50	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> D e. CC )
141	139, 140	npcand 9954	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( ( k x. D ) - D ) + D ) = ( k x. D ) )
142	127, 126	resubcld 10008	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) e. RR )
143	142	3adant3 1016	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) e. RR )
144	55	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> D e. RR )
145		simp3 998	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) )
146		1red 9628	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> 1 e. RR )
147	124, 146	resubcld 10008	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( k - 1 ) e. RR )
148	147	3ad2ant2 1018	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k - 1 ) e. RR )
149	6	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 / D ) e. RR )
150	41	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
151		lemul1 10415	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ ( 1 / D ) e. RR /\ ( D e. RR /\ 0 < D ) ) -> ( ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) <-> ( ( k - 1 ) x. D ) <_ ( ( 1 / D ) x. D ) ) )
152	148, 149, 150, 151	syl3anc 1228	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) <-> ( ( k - 1 ) x. D ) <_ ( ( 1 / D ) x. D ) ) )
153	145, 152	mpbid 210	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) <_ ( ( 1 / D ) x. D ) )
154		1cnd 9629	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> 1 e. CC )
155	136, 154, 137	subdird 10034	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - ( 1 x. D ) ) )
156	137	mulid2d 9631	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( 1 x. D ) = D )
157	156	oveq2d 6312	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) - ( 1 x. D ) ) = ( ( k x. D ) - D ) )
158	155, 157	eqtrd 2498	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - D ) )
159	158	3adant3 1016	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - D ) )
160		1cnd 9629	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ph -> 1 e. CC )
161	160, 50, 84	3jca 1176	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) )
162	161	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) )
163		divcan1 10237	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) -> ( ( 1 / D ) x. D ) = 1 )
164	162, 163	syl 16	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 / D ) x. D ) = 1 )
165	153, 159, 164	3brtr3d 4485	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) <_ 1 )
166	143, 134, 144, 165	leadd1dd 10187	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( ( k x. D ) - D ) + D ) <_ ( 1 + D ) )
167	141, 166	eqbrtrrd 4478	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) <_ ( 1 + D ) )
168	127	3adant3 1016	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) e. RR )
169	130	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 + D ) e. RR )
170	61, 63	pm3.2i 455	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 2 e. RR /\ 0 < 2 )
171	170	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) )
172		lediv1 10428	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( k x. D ) e. RR /\ ( 1 + D ) e. RR /\ ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) ) -> ( ( k x. D ) <_ ( 1 + D ) <-> ( ( k x. D ) / 2 ) <_ ( ( 1 + D ) / 2 ) ) )
173	168, 169, 171, 172	syl3anc 1228	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) <_ ( 1 + D ) <-> ( ( k x. D ) / 2 ) <_ ( ( 1 + D ) / 2 ) ) )
174	167, 173	mpbid 210	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) <_ ( ( 1 + D ) / 2 ) )
175	55, 59, 59, 60	ltadd2dd 9758	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( 1 + D ) < ( 1 + 1 ) )
176		1p1e2 10670	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( 1 + 1 ) = 2
177	175, 176	syl6breq 4495	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1 + D ) < 2 )
178		ltdiv1 10427	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( 1 + D ) e. RR /\ 2 e. RR /\ ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) ) -> ( ( 1 + D ) < 2 <-> ( ( 1 + D ) / 2 ) < ( 2 / 2 ) ) )
179	130, 62, 62, 64, 178	syl112anc 1232	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) < 2 <-> ( ( 1 + D ) / 2 ) < ( 2 / 2 ) ) )
180	177, 179	mpbid 210	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < ( 2 / 2 ) )
181		2div2e1 10679	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 / 2 ) = 1
182	180, 181	syl6breq 4495	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < 1 )
183	182	3ad2ant1 1017	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < 1 )
184	129, 133, 134, 174, 183	lelttrd 9757	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
185	74, 80, 123, 184	syl3anc 1228	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
186	73, 185	pm2.61dan 791	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
187	23, 47, 186	jca32 535	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> ( k e. NN /\ ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) ) )
188	187	ex 434	. . . 4 |- ( ph -> ( ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) -> ( k e. NN /\ ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) ) ) )
189	188	eximdv 1711	. . 3 |- ( ph -> ( E. k ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) -> E. k ( k e. NN /\ ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) ) ) )
190	20, 189	mpd 15	. 2 |- ( ph -> E. k ( k e. NN /\ ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) ) )
191		df-rex 2813	. 2 |- ( E. k e. NN ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) <-> E. k ( k e. NN /\ ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) ) )
192	190, 191	sylibr 212	1 |- ( ph -> E. k e. NN ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 184   \/ wo 368   /\ wa 369   /\ w3a 973   = wceq 1395   E.wex 1613   e. wcel 1819   =/= wne 2652   A.wral 2807   E.wrex 2808   {crab 2811   C_ wss 3471   (/)c0 3793   class class class wbr 4456   ` 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   ZZcz 10885   ZZ>=cuz 11106   RR+crp 11245

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-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  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

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  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-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-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-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-er 7329  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  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-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246

This theorem is referenced by:  stoweidlem49  32013