MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pntpbnd1a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pntpbnd1a 25074
Description: Lemma for pntpbnd 25077. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Apr-2016.) Replace reference to OLD theorem. (Revised by Wolf Lammen, 8-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
pntpbnd.r 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
pntpbnd1.e (𝜑𝐸 ∈ (0(,)1))
pntpbnd1.x 𝑋 = (exp‘(2 / 𝐸))
pntpbnd1.y (𝜑𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞))
pntpbnd1a.1 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
pntpbnd1a.2 (𝜑 → (𝑌 < 𝑁𝑁 ≤ (𝐾 · 𝑌)))
pntpbnd1a.3 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁))))
Assertion
Ref Expression
pntpbnd1a (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ≤ 𝐸)
Distinct variable group:   𝑁,𝑎
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎)   𝑅(𝑎)   𝐸(𝑎)   𝐾(𝑎)   𝑋(𝑎)   𝑌(𝑎)

Proof of Theorem pntpbnd1a
StepHypRef Expression
1 pntpbnd1a.1 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
21nnrpd 11746 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℝ+)
3 pntpbnd.r . . . . . . . 8 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
43pntrf 25052 . . . . . . 7 𝑅:ℝ+⟶ℝ
54ffvelrni 6266 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅𝑁) ∈ ℝ)
62, 5syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅𝑁) ∈ ℝ)
76, 2rerpdivcld 11779 . . . 4 (𝜑 → ((𝑅𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
87recnd 9947 . . 3 (𝜑 → ((𝑅𝑁) / 𝑁) ∈ ℂ)
98abscld 14023 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ∈ ℝ)
102relogcld 24173 . . 3 (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
1110, 2rerpdivcld 11779 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
12 ioossre 12106 . . 3 (0(,)1) ⊆ ℝ
13 pntpbnd1.e . . 3 (𝜑𝐸 ∈ (0(,)1))
1412, 13sseldi 3566 . 2 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
156recnd 9947 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅𝑁) ∈ ℂ)
161nnred 10912 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
1716recnd 9947 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
181nnne0d 10942 . . . . 5 (𝜑𝑁 ≠ 0)
1915, 17, 18absdivd 14042 . . . 4 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / (abs‘𝑁)))
201nnnn0d 11228 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2120nn0ge0d 11231 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
2216, 21absidd 14009 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
2322oveq2d 6565 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘(𝑅𝑁)) / (abs‘𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁))
2419, 23eqtrd 2644 . . 3 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁))
2515abscld 14023 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ∈ ℝ)
261peano2nnd 10914 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
27 vmacl 24644 . . . . . . . . 9 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
2826, 27syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
29 peano2rem 10227 . . . . . . . 8 ((Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3028, 29syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3130recnd 9947 . . . . . 6 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℂ)
3231abscld 14023 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ∈ ℝ)
33 pntpbnd1a.3 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁))))
3426nnrpd 11746 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ+)
353pntrval 25051 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 + 1) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)))
3634, 35syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)))
373pntrval 25051 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
382, 37syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
3936, 38oveq12d 6567 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)))
40 peano2re 10088 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
4116, 40syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
42 chpcl 24650 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 + 1) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4443recnd 9947 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
4541recnd 9947 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
46 chpcl 24650 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4716, 46syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4847recnd 9947 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℂ)
4944, 45, 48, 17sub4d 10320 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)))
50 chpp1 24681 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ψ‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))))
5120, 50syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) = ((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))))
5251oveq1d 6564 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) = (((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))) − (ψ‘𝑁)))
5328recnd 9947 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
5448, 53pncan2d 10273 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))) − (ψ‘𝑁)) = (Λ‘(𝑁 + 1)))
5552, 54eqtrd 2644 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) = (Λ‘(𝑁 + 1)))
56 ax-1cn 9873 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
57 pncan2 10167 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5817, 56, 57sylancl 693 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5955, 58oveq12d 6567 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
6039, 49, 593eqtrd 2648 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
6160fveq2d 6107 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁))) = (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
6233, 61breqtrd 4609 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
63 1red 9934 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6463, 10resubcld 10337 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
65 0red 9920 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
66 2re 10967 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
67 eliooord 12104 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐸 ∈ (0(,)1) → (0 < 𝐸𝐸 < 1))
6813, 67syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0 < 𝐸𝐸 < 1))
6968simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝐸)
7014, 69elrpd 11745 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
71 rerpdivcl 11737 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7266, 70, 71sylancr 694 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7366a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
74 1lt2 11071 . . . . . . . . . . . 12 1 < 2
7574a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 < 2)
76 2cn 10968 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℂ
7776div1i 10632 . . . . . . . . . . . 12 (2 / 1) = 2
7868simprd 478 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸 < 1)
79 0lt1 10429 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 1
8079a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 1)
81 2pos 10989 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 2
8281a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 2)
83 ltdiv2 10788 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐸 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐸) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 0 < 1) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝐸 < 1 ↔ (2 / 1) < (2 / 𝐸)))
8414, 69, 63, 80, 73, 82, 83syl222anc 1334 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐸 < 1 ↔ (2 / 1) < (2 / 𝐸)))
8578, 84mpbid 221 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 1) < (2 / 𝐸))
8677, 85syl5eqbrr 4619 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 < (2 / 𝐸))
8763, 73, 72, 75, 86lttrd 10077 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 < (2 / 𝐸))
88 pntpbnd1.x . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 = (exp‘(2 / 𝐸))
8972rpefcld 14674 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
9088, 89syl5eqel 2692 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑋 ∈ ℝ+)
9190rpred 11748 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
92 pntpbnd1.y . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞))
9390rpxrd 11749 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑋 ∈ ℝ*)
94 elioopnf 12138 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋 ∈ ℝ* → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9593, 94syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9692, 95mpbid 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌))
9796simpld 474 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
9896simprd 478 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋 < 𝑌)
99 pntpbnd1a.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 < 𝑁𝑁 ≤ (𝐾 · 𝑌)))
10099simpld 474 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 < 𝑁)
10191, 97, 16, 98, 100lttrd 10077 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 < 𝑁)
10288, 101syl5eqbrr 4619 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < 𝑁)
1032reeflogd 24174 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(log‘𝑁)) = 𝑁)
104102, 103breqtrrd 4611 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁)))
105 eflt 14686 . . . . . . . . . . . 12 (((2 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
10672, 10, 105syl2anc 691 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
107104, 106mpbird 246 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) < (log‘𝑁))
10863, 72, 10, 87, 107lttrd 10077 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (log‘𝑁))
10963, 10, 108ltled 10064 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (log‘𝑁))
110 1re 9918 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
111 suble0 10421 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
112110, 10, 111sylancr 694 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
113109, 112mpbird 246 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ 0)
114 vmage0 24647 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11526, 114syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11664, 65, 28, 113, 115letrd 10073 . . . . . 6 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11734relogcld 24173 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
118 readdcl 9898 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
119110, 10, 118sylancr 694 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
120 vmalelog 24730 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
12126, 120syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
12273, 16remulcld 9949 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
123 epr 14775 . . . . . . . . . . . 12 e ∈ ℝ+
124 rpmulcl 11731 . . . . . . . . . . . 12 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
125123, 2, 124sylancr 694 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
126125rpred 11748 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ)
1271nnge1d 10940 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
12863, 16, 16, 127leadd2dd 10521 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (𝑁 + 𝑁))
129172timesd 11152 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
130128, 129breqtrrd 4611 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁))
131 ere 14658 . . . . . . . . . . . . 13 e ∈ ℝ
132 egt2lt3 14773 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 < e ∧ e < 3)
133132simpli 473 . . . . . . . . . . . . 13 2 < e
13466, 131, 133ltleii 10039 . . . . . . . . . . . 12 2 ≤ e
135134a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≤ e)
136131a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → e ∈ ℝ)
1371nngt0d 10941 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝑁)
138 lemul1 10754 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℝ ∧ e ∈ ℝ ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁)) → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
13973, 136, 16, 137, 138syl112anc 1322 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
140135, 139mpbid 221 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁))
14141, 122, 126, 130, 140letrd 10073 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁))
14234, 125logled 24177 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁) ↔ (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁))))
143141, 142mpbid 221 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁)))
144 relogmul 24142 . . . . . . . . . 10 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
145123, 2, 144sylancr 694 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
146 loge 24137 . . . . . . . . . 10 (log‘e) = 1
147146oveq1i 6559 . . . . . . . . 9 ((log‘e) + (log‘𝑁)) = (1 + (log‘𝑁))
148145, 147syl6eq 2660 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = (1 + (log‘𝑁)))
149143, 148breqtrd 4609 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
15028, 117, 119, 121, 149letrd 10073 . . . . . 6 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
15128, 63, 10absdifled 14021 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁) ↔ ((1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)) ∧ (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))))
152116, 150, 151mpbir2and 959 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁))
15325, 32, 10, 62, 152letrd 10073 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (log‘𝑁))
15425, 10, 2, 153lediv1dd 11806 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15524, 154eqbrtrd 4605 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15690relogcld 24173 . . . . 5 (𝜑 → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
157156, 90rerpdivcld 11779 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) ∈ ℝ)
15863, 72, 87ltled 10064 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (2 / 𝐸))
159 efle 14687 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ) → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
160110, 72, 159sylancr 694 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
161158, 160mpbid 221 . . . . . . 7 (𝜑 → (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸)))
162 df-e 14638 . . . . . . 7 e = (exp‘1)
163161, 162, 883brtr4g 4617 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑋)
164146, 109syl5eqbr 4618 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘e) ≤ (log‘𝑁))
165 logleb 24153 . . . . . . . 8 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
166123, 2, 165sylancr 694 . . . . . . 7 (𝜑 → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
167164, 166mpbird 246 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑁)
168 logdivlt 24171 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑋) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑁)) → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
16991, 163, 16, 167, 168syl22anc 1319 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
170101, 169mpbid 221 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋))
17188fveq2i 6106 . . . . . . 7 (log‘𝑋) = (log‘(exp‘(2 / 𝐸)))
17272relogefd 24178 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(exp‘(2 / 𝐸))) = (2 / 𝐸))
173171, 172syl5eq 2656 . . . . . 6 (𝜑 → (log‘𝑋) = (2 / 𝐸))
174173oveq1d 6564 . . . . 5 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) = ((2 / 𝐸) / 𝑋))
175 2rp 11713 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
176 rpdivcl 11732 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ+𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
177175, 70, 176sylancr 694 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
178177rpcnd 11750 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℂ)
179178sqvald 12867 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)))
180 2cnd 10970 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
18170rpcnne0d 11757 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0))
182 div12 10586 . . . . . . . . . . 11 (((2 / 𝐸) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0)) → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
183178, 180, 181, 182syl3anc 1318 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
184179, 183eqtrd 2644 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
185184oveq1d 6564 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2))
186177, 70rpdivcld 11765 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℝ+)
187186rpcnd 11750 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℂ)
188 2ne0 10990 . . . . . . . . . 10 2 ≠ 0
189188a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ≠ 0)
190187, 180, 189divcan3d 10685 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
191185, 190eqtrd 2644 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
19272resqcld 12897 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) ∈ ℝ)
193192rehalfcld 11156 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) ∈ ℝ)
194 1rp 11712 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ+
195 rpaddcl 11730 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℝ+ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ+) → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
196194, 177, 195sylancr 694 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
197196rpred 11748 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ)
198197, 193readdcld 9948 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) ∈ ℝ)
199193, 196ltaddrp2d 11782 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)))
200 efgt1p2 14683 . . . . . . . . . 10 ((2 / 𝐸) ∈ ℝ+ → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < (exp‘(2 / 𝐸)))
201177, 200syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < (exp‘(2 / 𝐸)))
202201, 88syl6breqr 4625 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < 𝑋)
203193, 198, 91, 199, 202lttrd 10077 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < 𝑋)
204191, 203eqbrtrrd 4607 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) < 𝑋)
20572, 70, 90, 204ltdiv23d 11813 . . . . 5 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝑋) < 𝐸)
206174, 205eqbrtrd 4605 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) < 𝐸)
20711, 157, 14, 170, 206lttrd 10077 . . 3 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < 𝐸)
20811, 14, 207ltled 10064 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ≤ 𝐸)
2099, 11, 14, 155, 208letrd 10073 1 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ≤ 𝐸)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780   class class class wbr 4583  cmpt 4643  cfv 5804  (class class class)co 6549  cc 9813  cr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  +∞cpnf 9950  *cxr 9952   < clt 9953  cle 9954  cmin 10145   / cdiv 10563  cn 10897  2c2 10947  3c3 10948  0cn0 11169  +crp 11708  (,)cioo 12046  cexp 12722  abscabs 13822  expce 14631  eceu 14632  logclog 24105  Λcvma 24618  ψcchp 24619
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893  ax-addf 9894  ax-mulf 9895
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-ioo 12050  df-ioc 12051  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-mod 12531  df-seq 12664  df-exp 12723  df-fac 12923  df-bc 12952  df-hash 12980  df-shft 13655  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-limsup 14050  df-clim 14067  df-rlim 14068  df-sum 14265  df-ef 14637  df-e 14638  df-sin 14639  df-cos 14640  df-pi 14642  df-dvds 14822  df-gcd 15055  df-prm 15224  df-pc 15380  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-hom 15793  df-cco 15794  df-rest 15906  df-topn 15907  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-topgen 15927  df-pt 15928  df-prds 15931  df-xrs 15985  df-qtop 15990  df-imas 15991  df-xps 15993  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-mulg 17364  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-fbas 19564  df-fg 19565  df-cnfld 19568  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-cld 20633  df-ntr 20634  df-cls 20635  df-nei 20712  df-lp 20750  df-perf 20751  df-cn 20841  df-cnp 20842  df-haus 20929  df-tx 21175  df-hmeo 21368  df-fil 21460  df-fm 21552  df-flim 21553  df-flf 21554  df-xms 21935  df-ms 21936  df-tms 21937  df-cncf 22489  df-limc 23436  df-dv 23437  df-log 24107  df-vma 24624  df-chp 24625
This theorem is referenced by:  pntpbnd1  25075
  Copyright terms: Public domain W3C validator