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Theorem stoweidlem7 29648
Description: This lemma is used to prove that qn as in the proof of Lemma 1 in [BrosowskiDeutsh] p. 91, (at the top of page 91), is such that qn < ε on  T  \  U, and qn > 1 - ε on  V. Here it is proven that, for  n large enough, 1-(k*δ/2)^n > 1 - ε , and 1/(k*δ)^n < ε. The variable  A is used to represent (k*δ) in the paper, and  B is used to represent (k*δ/2). (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem7.1  |-  F  =  ( i  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  A ) ^ i
) )
stoweidlem7.2  |-  G  =  ( i  e.  NN0  |->  ( B ^ i ) )
stoweidlem7.3  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
stoweidlem7.4  |-  ( ph  ->  1  <  A )
stoweidlem7.5  |-  ( ph  ->  B  e.  RR+ )
stoweidlem7.6  |-  ( ph  ->  B  <  1 )
stoweidlem7.7  |-  ( ph  ->  E  e.  RR+ )
Assertion
Ref Expression
stoweidlem7  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  ( ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) )
Distinct variable groups:    i, n, A    B, i, n    i, E, n    ph, i, n   
n, F    n, G
Allowed substitution hints:    F( i)    G( i)

Proof of Theorem stoweidlem7
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnuz 10884 . . . . 5  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
2 1z 10664 . . . . . 6  |-  1  e.  ZZ
32a1i 11 . . . . 5  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
4 stoweidlem7.7 . . . . 5  |-  ( ph  ->  E  e.  RR+ )
5 stoweidlem7.2 . . . . . . 7  |-  G  =  ( i  e.  NN0  |->  ( B ^ i ) )
65a1i 11 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  G  =  ( i  e.  NN0  |->  ( B ^ i ) ) )
7 oveq2 6088 . . . . . . 7  |-  ( i  =  k  ->  ( B ^ i )  =  ( B ^ k
) )
87adantl 463 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  i  =  k )  -> 
( B ^ i
)  =  ( B ^ k ) )
9 nnnn0 10574 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  NN0 )
109adantl 463 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  k  e. 
NN0 )
11 stoweidlem7.5 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  B  e.  RR+ )
1211rpcnd 11017 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  e.  CC )
1312adantr 462 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  B  e.  CC )
1413, 10expcld 11992 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( B ^ k )  e.  CC )
156, 8, 10, 14fvmptd 5767 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( G `
 k )  =  ( B ^ k
) )
16 1re 9373 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  RR
1716a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
1817renegcld 9763 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> 
-u 1  e.  RR )
19 0re 9374 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  RR
2019a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
2111rpred 11015 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  B  e.  RR )
22 neg1lt0 10416 . . . . . . . . . 10  |-  -u 1  <  0
2322a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> 
-u 1  <  0
)
2411rpgt0d 11018 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  0  <  B )
2518, 20, 21, 23, 24lttrd 9520 . . . . . . . 8  |-  ( ph  -> 
-u 1  <  B
)
26 stoweidlem7.6 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  <  1 )
2721, 17absltd 12900 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( abs `  B
)  <  1  <->  ( -u 1  <  B  /\  B  <  1 ) ) )
2825, 26, 27mpbir2and 906 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( abs `  B
)  <  1 )
2912, 28expcnv 13309 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( i  e.  NN0  |->  ( B ^ i ) )  ~~>  0 )
305, 29syl5eqbr 4313 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  ~~>  0 )
311, 3, 4, 15, 30climi 12972 . . . 4  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E ) )
32 r19.26 2839 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E )  <->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( B ^ k )  e.  CC  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( abs `  (
( B ^ k
)  -  0 ) )  <  E ) )
3332simprbi 461 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( abs `  (
( B ^ k
)  -  0 ) )  <  E )
3433ad2antlr 719 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E )
35 oveq2 6088 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  i  ->  ( B ^ k )  =  ( B ^ i
) )
3635oveq1d 6095 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  i  ->  (
( B ^ k
)  -  0 )  =  ( ( B ^ i )  - 
0 ) )
3736fveq2d 5683 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  i  ->  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  =  ( abs `  (
( B ^ i
)  -  0 ) ) )
3837breq1d 4290 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  i  ->  (
( abs `  (
( B ^ k
)  -  0 ) )  <  E  <->  ( abs `  ( ( B ^
i )  -  0 ) )  <  E
) )
3938rspccva 3061 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E  /\  i  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( B ^
i )  -  0 ) )  <  E
)
4034, 39sylancom 660 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( abs `  (
( B ^ i
)  -  0 ) )  <  E )
41 simplll 750 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ph )
4241, 11syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  B  e.  RR+ )
4342rpred 11015 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  B  e.  RR )
44 simpllr 751 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  n  e.  NN )
45 nnnn0 10574 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  NN  ->  n  e.  NN0 )
4644, 45syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  n  e.  NN0 )
47 eluznn0 10912 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( n  e.  NN0  /\  i  e.  ( ZZ>= `  n ) )  -> 
i  e.  NN0 )
4846, 47sylancom 660 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  i  e.  NN0 )
4943, 48reexpcld 12009 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( B ^
i )  e.  RR )
50 rpre 10985 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( E  e.  RR+  ->  E  e.  RR )
5141, 4, 503syl 20 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  E  e.  RR )
52 recn 9360 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( B ^ i )  e.  RR  ->  ( B ^ i )  e.  CC )
5352subid1d 9696 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( B ^ i )  e.  RR  ->  (
( B ^ i
)  -  0 )  =  ( B ^
i ) )
5453adantr 462 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( B ^ i
)  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( ( B ^
i )  -  0 )  =  ( B ^ i ) )
5554fveq2d 5683 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( B ^ i
)  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( abs `  (
( B ^ i
)  -  0 ) )  =  ( abs `  ( B ^ i
) ) )
5655breq1d 4290 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( B ^ i
)  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( ( abs `  (
( B ^ i
)  -  0 ) )  <  E  <->  ( abs `  ( B ^ i
) )  <  E
) )
57 abslt 12786 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( B ^ i
)  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( ( abs `  ( B ^ i ) )  <  E  <->  ( -u E  <  ( B ^ i
)  /\  ( B ^ i )  < 
E ) ) )
5856, 57bitrd 253 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( B ^ i
)  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( ( abs `  (
( B ^ i
)  -  0 ) )  <  E  <->  ( -u E  <  ( B ^ i
)  /\  ( B ^ i )  < 
E ) ) )
5949, 51, 58syl2anc 654 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( ( abs `  ( ( B ^
i )  -  0 ) )  <  E  <->  (
-u E  <  ( B ^ i )  /\  ( B ^ i )  <  E ) ) )
6040, 59mpbid 210 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( -u E  <  ( B ^ i
)  /\  ( B ^ i )  < 
E ) )
6160simprd 460 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( B ^
i )  <  E
)
62 uznnssnn 10890 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  NN  ->  ( ZZ>=
`  n )  C_  NN )
6362sselda 3344 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( n  e.  NN  /\  i  e.  ( ZZ>= `  n ) )  -> 
i  e.  NN )
6444, 63sylancom 660 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  i  e.  NN )
6521adantr 462 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  B  e.  RR )
66 nnnn0 10574 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( i  e.  NN  ->  i  e.  NN0 )
6766adantl 463 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  i  e. 
NN0 )
6865, 67reexpcld 12009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  ( B ^ i )  e.  RR )
694rpred 11015 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  E  e.  RR )
7069adantr 462 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  E  e.  RR )
7116a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  1  e.  RR )
7268, 70, 71ltsub2d 9937 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( B ^ i )  <  E  <->  ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ i ) ) ) )
7341, 64, 72syl2anc 654 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( ( B ^ i )  < 
E  <->  ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ i ) ) ) )
7461, 73mpbid 210 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k
)  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  -  0 ) )  <  E ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  n ) )  ->  ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ i ) ) )
7574ralrimiva 2789 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E ) )  ->  A. i  e.  ( ZZ>=
`  n ) ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ i
) ) )
7635oveq2d 6096 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  i  ->  (
1  -  ( B ^ k ) )  =  ( 1  -  ( B ^ i
) ) )
7776breq2d 4292 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  i  ->  (
( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) )  <->  ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ i ) ) ) )
7877cbvralv 2937 . . . . . . 7  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ k ) )  <->  A. i  e.  ( ZZ>=
`  n ) ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ i
) ) )
7975, 78sylibr 212 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E ) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  n ) ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) ) )
8079ex 434 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( B ^ k )  e.  CC  /\  ( abs `  ( ( B ^ k )  - 
0 ) )  < 
E )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) ) ) )
8180reximdva 2818 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( ( B ^
k )  e.  CC  /\  ( abs `  (
( B ^ k
)  -  0 ) )  <  E )  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ k ) ) ) )
8231, 81mpd 15 . . 3  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ k ) ) )
83 stoweidlem7.1 . . . . . . 7  |-  F  =  ( i  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  A ) ^ i
) )
8483a1i 11 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  F  =  ( i  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  A ) ^ i
) ) )
85 oveq2 6088 . . . . . . 7  |-  ( i  =  k  ->  (
( 1  /  A
) ^ i )  =  ( ( 1  /  A ) ^
k ) )
8685adantl 463 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  i  =  k )  -> 
( ( 1  /  A ) ^ i
)  =  ( ( 1  /  A ) ^ k ) )
87 stoweidlem7.3 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
8887recnd 9400 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A  e.  CC )
89 0lt1 9850 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <  1
9089a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  0  <  1 )
91 stoweidlem7.4 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  1  <  A )
9220, 17, 87, 90, 91lttrd 9520 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  <  A )
9392gt0ne0d 9892 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A  =/=  0 )
9488, 93reccld 10088 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 1  /  A
)  e.  CC )
9594adantr 462 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( 1  /  A )  e.  CC )
9695, 10expcld 11992 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  A ) ^ k )  e.  CC )
9784, 86, 10, 96fvmptd 5767 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 k )  =  ( ( 1  /  A ) ^ k
) )
9887, 93rereccld 10146 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1  /  A
)  e.  RR )
9987, 92recgt0d 10255 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  0  <  ( 1  /  A ) )
10018, 20, 98, 23, 99lttrd 9520 . . . . . . . 8  |-  ( ph  -> 
-u 1  <  (
1  /  A ) )
101 ltdiv23 10211 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( A  e.  RR  /\  0  <  A )  /\  ( 1  e.  RR  /\  0  <  1 ) )  -> 
( ( 1  /  A )  <  1  <->  ( 1  /  1 )  <  A ) )
10217, 87, 92, 17, 90, 101syl122anc 1220 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( 1  /  A )  <  1  <->  ( 1  /  1 )  <  A ) )
103 ax-1cn 9328 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  e.  CC
104103a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  1  e.  CC )
105104div1d 10087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 1  /  1
)  =  1 )
106105breq1d 4290 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( 1  / 
1 )  <  A  <->  1  <  A ) )
107102, 106bitrd 253 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 1  /  A )  <  1  <->  1  <  A ) )
10891, 107mpbird 232 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 1  /  A
)  <  1 )
10998, 17absltd 12900 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( abs `  (
1  /  A ) )  <  1  <->  ( -u 1  <  ( 1  /  A )  /\  ( 1  /  A
)  <  1 ) ) )
110100, 108, 109mpbir2and 906 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( abs `  (
1  /  A ) )  <  1 )
11194, 110expcnv 13309 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( i  e.  NN0  |->  ( ( 1  /  A ) ^ i
) )  ~~>  0 )
11283, 111syl5eqbr 4313 . . . . 5  |-  ( ph  ->  F  ~~>  0 )
1131, 3, 4, 97, 112climi2 12973 . . . 4  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( ( 1  /  A ) ^
k )  -  0 ) )  <  E
)
114 simpll 746 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ph )
11562ad2antlr 719 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ZZ>= `  n )  C_  NN )
116 simpr 458 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)
117115, 116sseldd 3345 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  k  e.  NN )
11896subid1d 9696 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( ( 1  /  A
) ^ k )  -  0 )  =  ( ( 1  /  A ) ^ k
) )
119118fveq2d 5683 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( abs `  ( ( ( 1  /  A ) ^
k )  -  0 ) )  =  ( abs `  ( ( 1  /  A ) ^ k ) ) )
12098adantr 462 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( 1  /  A )  e.  RR )
121120, 10reexpcld 12009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  A ) ^ k )  e.  RR )
12220, 98, 99ltled 9510 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  0  <_  ( 1  /  A ) )
123122adantr 462 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  0  <_ 
( 1  /  A
) )
124120, 10, 123expge0d 12010 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  0  <_ 
( ( 1  /  A ) ^ k
) )
125121, 124absidd 12893 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( abs `  ( ( 1  /  A ) ^ k
) )  =  ( ( 1  /  A
) ^ k ) )
126119, 125eqtrd 2465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( abs `  ( ( ( 1  /  A ) ^
k )  -  0 ) )  =  ( ( 1  /  A
) ^ k ) )
127126breq1d 4290 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( abs `  ( ( ( 1  /  A
) ^ k )  -  0 ) )  <  E  <->  ( (
1  /  A ) ^ k )  < 
E ) )
128127biimpd 207 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( abs `  ( ( ( 1  /  A
) ^ k )  -  0 ) )  <  E  ->  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )
129114, 117, 128syl2anc 654 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( abs `  ( ( ( 1  /  A ) ^ k )  - 
0 ) )  < 
E  ->  ( (
1  /  A ) ^ k )  < 
E ) )
130129ralimdva 2784 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( ( 1  /  A ) ^
k )  -  0 ) )  <  E  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )
131130reximdva 2818 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( abs `  (
( ( 1  /  A ) ^ k
)  -  0 ) )  <  E  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  /  A ) ^ k )  < 
E ) )
132113, 131mpd 15 . . 3  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  /  A ) ^ k )  < 
E )
1331rexanuz2 12821 . . 3  |-  ( E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E )  <->  ( E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) )  /\  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  /  A ) ^ k )  < 
E ) )
13482, 132, 133sylanbrc 657 . 2  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )
135 simpr 458 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^ k
)  <  E )
)
136 nnz 10656 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN  ->  n  e.  ZZ )
137 uzid 10863 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  ZZ  ->  n  e.  ( ZZ>= `  n )
)
138136, 137syl 16 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  ->  n  e.  ( ZZ>= `  n )
)
139138ad2antlr 719 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  n  e.  (
ZZ>= `  n ) )
140 oveq2 6088 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  n  ->  ( B ^ k )  =  ( B ^ n
) )
141140oveq2d 6096 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
1  -  ( B ^ k ) )  =  ( 1  -  ( B ^ n
) ) )
142141breq2d 4292 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  n  ->  (
( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) )  <->  ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) ) ) )
143 oveq2 6088 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
( 1  /  A
) ^ k )  =  ( ( 1  /  A ) ^
n ) )
144143breq1d 4290 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  n  ->  (
( ( 1  /  A ) ^ k
)  <  E  <->  ( (
1  /  A ) ^ n )  < 
E ) )
145142, 144anbi12d 703 . . . . . . 7  |-  ( k  =  n  ->  (
( ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ k ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^
k )  <  E
)  <->  ( ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^
n )  <  E
) ) )
146145rspccva 3061 . . . . . 6  |-  ( ( A. k  e.  (
ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E
)  <  ( 1  -  ( B ^
k ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^ k
)  <  E )  /\  n  e.  ( ZZ>=
`  n ) )  ->  ( ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^
n )  <  E
) )
147135, 139, 146syl2anc 654 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  ( ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^
n )  <  E
) )
148103a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  1  e.  CC )
14988, 93jca 529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( A  e.  CC  /\  A  =/=  0 ) )
150149adantr 462 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A  e.  CC  /\  A  =/=  0 ) )
15145adantl 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  n  e. 
NN0 )
152 expdiv 11898 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( A  e.  CC  /\  A  =/=  0 )  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( ( 1  /  A ) ^
n )  =  ( ( 1 ^ n
)  /  ( A ^ n ) ) )
153148, 150, 151, 152syl3anc 1211 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  A ) ^ n )  =  ( ( 1 ^ n )  /  ( A ^ n ) ) )
154136adantl 463 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  n  e.  ZZ )
155 1exp 11877 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  ZZ  ->  (
1 ^ n )  =  1 )
156154, 155syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( 1 ^ n )  =  1 )
157156oveq1d 6095 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( 1 ^ n )  /  ( A ^
n ) )  =  ( 1  /  ( A ^ n ) ) )
158153, 157eqtrd 2465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  A ) ^ n )  =  ( 1  /  ( A ^ n ) ) )
159158breq1d 4290 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( ( ( 1  /  A
) ^ n )  <  E  <->  ( 1  /  ( A ^
n ) )  < 
E ) )
160159adantr 462 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  ( ( ( 1  /  A ) ^ n )  < 
E  <->  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) )
161160anbi2d 696 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  ( ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ n
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ n )  <  E )  <->  ( (
1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ n
) )  /\  (
1  /  ( A ^ n ) )  <  E ) ) )
162147, 161mpbid 210 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E ) )  ->  ( ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) )
163162ex 434 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( 1  -  E )  <  ( 1  -  ( B ^ k
) )  /\  (
( 1  /  A
) ^ k )  <  E )  -> 
( ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) ) )
164163reximdva 2818 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ k ) )  /\  ( ( 1  /  A ) ^
k )  <  E
)  ->  E. n  e.  NN  ( ( 1  -  E )  < 
( 1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) ) )
165134, 164mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. n  e.  NN  ( ( 1  -  E )  <  (
1  -  ( B ^ n ) )  /\  ( 1  / 
( A ^ n
) )  <  E
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1362    e. wcel 1755    =/= wne 2596   A.wral 2705   E.wrex 2706    C_ wss 3316   class class class wbr 4280    e. cmpt 4338   ` cfv 5406  (class class class)co 6080   CCcc 9268   RRcr 9269   0cc0 9270   1c1 9271    < clt 9406    <_ cle 9407    - cmin 9583   -ucneg 9584    / cdiv 9981   NNcn 10310   NN0cn0 10567   ZZcz 10634   ZZ>=cuz 10849   RR+crp 10979   ^cexp 11849   abscabs 12707    ~~> cli 12946
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1594  ax-4 1605  ax-5 1669  ax-6 1707  ax-7 1727  ax-8 1757  ax-9 1759  ax-10 1774  ax-11 1779  ax-12 1791  ax-13 1942  ax-ext 2414  ax-rep 4391  ax-sep 4401  ax-nul 4409  ax-pow 4458  ax-pr 4519  ax-un 6361  ax-cnex 9326  ax-resscn 9327  ax-1cn 9328  ax-icn 9329  ax-addcl 9330  ax-addrcl 9331  ax-mulcl 9332  ax-mulrcl 9333  ax-mulcom 9334  ax-addass 9335  ax-mulass 9336  ax-distr 9337  ax-i2m1 9338  ax-1ne0 9339  ax-1rid 9340  ax-rnegex 9341  ax-rrecex 9342  ax-cnre 9343  ax-pre-lttri 9344  ax-pre-lttrn 9345  ax-pre-ltadd 9346  ax-pre-mulgt0 9347  ax-pre-sup 9348
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 959  df-3an 960  df-tru 1365  df-ex 1590  df-nf 1593  df-sb 1700  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2420  df-cleq 2426  df-clel 2429  df-nfc 2558  df-ne 2598  df-nel 2599  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2964  df-sbc 3176  df-csb 3277  df-dif 3319  df-un 3321  df-in 3323  df-ss 3330  df-pss 3332  df-nul 3626  df-if 3780  df-pw 3850  df-sn 3866  df-pr 3868  df-tp 3870  df-op 3872  df-uni 4080  df-iun 4161  df-br 4281  df-opab 4339  df-mpt 4340  df-tr 4374  df-eprel 4619  df-id 4623  df-po 4628  df-so 4629  df-fr 4666  df-we 4668  df-ord 4709  df-on 4710  df-lim 4711  df-suc 4712  df-xp 4833  df-rel 4834  df-cnv 4835  df-co 4836  df-dm 4837  df-rn 4838  df-res 4839  df-ima 4840  df-iota 5369  df-fun 5408  df-fn 5409  df-f 5410  df-f1 5411  df-fo 5412  df-f1o 5413  df-fv 5414  df-riota 6039  df-ov 6083  df-oprab 6084  df-mpt2 6085  df-om 6466  df-2nd 6567  df-recs 6818  df-rdg 6852  df-er 7089  df-pm 7205  df-en 7299  df-dom 7300  df-sdom 7301  df-sup 7679  df-pnf 9408  df-mnf 9409  df-xr 9410  df-ltxr 9411  df-le 9412  df-sub 9585  df-neg 9586  df-div 9982  df-nn 10311  df-2 10368  df-3 10369  df-n0 10568  df-z 10635  df-uz 10850  df-rp 10980  df-fl 11626  df-seq 11791  df-exp 11850  df-cj 12572  df-re 12573  df-im 12574  df-sqr 12708  df-abs 12709  df-clim 12950  df-rlim 12951
This theorem is referenced by:  stoweidlem49  29690
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