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Theorem bposlem5 25013
Description: Lemma for bpos 25018. Bound the product of all small primes in the binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Mar-2014.) (Proof shortened by AV, 15-Sep-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
bpos.1  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
bpos.2  |-  ( ph  ->  -.  E. p  e. 
Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
bpos.3  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
bpos.4  |-  K  =  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )
bpos.5  |-  M  =  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )
Assertion
Ref Expression
bposlem5  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 M )  <_ 
( ( 2  x.  N )  ^c 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 ) ) )
Distinct variable groups:    F, p    n, p, K    M, p    n, N, p    ph, n, p
Allowed substitution hints:    F( n)    M( n)

Proof of Theorem bposlem5
Dummy variables  k  x are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bpos.3 . . . . . 6  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
2 id 22 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  Prime  ->  n  e. 
Prime )
3 5nn 11188 . . . . . . . . . . 11  |-  5  e.  NN
4 bpos.1 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
5 eluznn 11758 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 5  e.  NN  /\  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )  ->  N  e.  NN )
63, 4, 5sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
76nnnn0d 11351 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
8 fzctr 12451 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ( 0 ... (
2  x.  N ) ) )
9 bccl2 13110 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( 0 ... ( 2  x.  N
) )  ->  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )
107, 8, 93syl 18 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  NN )
11 pccl 15554 . . . . . . . 8  |-  ( ( n  e.  Prime  /\  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )  -> 
( n  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  e.  NN0 )
122, 10, 11syl2anr 495 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( n  pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )  e.  NN0 )
1312ralrimiva 2966 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Prime  ( n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  e.  NN0 )
141, 13pcmptcl 15595 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F : NN --> NN  /\  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN ) )
1514simprd 479 . . . 4  |-  ( ph  ->  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN )
16 3nn 11186 . . . . 5  |-  3  e.  NN
17 bpos.5 . . . . . 6  |-  M  =  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )
18 2z 11409 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  ZZ
196nnzd 11481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
20 zmulcl 11426 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  N
)  e.  ZZ )
2118, 19, 20sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  ZZ )
2221zred 11482 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  RR )
23 2nn 11185 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  NN
24 nnmulcl 11043 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  NN  /\  N  e.  NN )  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
2523, 6, 24sylancr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
2625nnrpd 11870 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  RR+ )
2726rpge0d 11876 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  0  <_  ( 2  x.  N ) )
2822, 27resqrtcld 14156 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( sqr `  (
2  x.  N ) )  e.  RR )
2928flcld 12599 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )  e.  ZZ )
30 sqrt9 14014 . . . . . . . . 9  |-  ( sqr `  9 )  =  3
31 9re 11107 . . . . . . . . . . . 12  |-  9  e.  RR
3231a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  9  e.  RR )
33 10re 11517 . . . . . . . . . . . 12  |- ; 1 0  e.  RR
3433a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  -> ; 1
0  e.  RR )
35 lep1 10862 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 9  e.  RR  ->  9  <_  ( 9  +  1 ) )
3631, 35ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13  |-  9  <_  ( 9  +  1 )
37 9p1e10 11496 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 9  +  1 )  = ; 1
0
3836, 37breqtri 4678 . . . . . . . . . . . 12  |-  9  <_ ; 1
0
3938a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  9  <_ ; 1 0 )
40 5cn 11100 . . . . . . . . . . . . 13  |-  5  e.  CC
41 2cn 11091 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  CC
42 5t2e10 11634 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 5  x.  2 )  = ; 1
0
4340, 41, 42mulcomli 10047 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2  x.  5 )  = ; 1
0
44 eluzle 11700 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  5  <_  N )
454, 44syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  5  <_  N )
466nnred 11035 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
47 5re 11099 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  5  e.  RR
48 2re 11090 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  RR
49 2pos 11112 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  <  2
5048, 49pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
51 lemul2 10876 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 5  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( 5  <_  N 
<->  ( 2  x.  5 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
5247, 50, 51mp3an13 1415 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  RR  ->  (
5  <_  N  <->  ( 2  x.  5 )  <_ 
( 2  x.  N
) ) )
5346, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( 5  <_  N  <->  ( 2  x.  5 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
5445, 53mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  5 )  <_  ( 2  x.  N ) )
5543, 54syl5eqbrr 4689 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  -> ; 1
0  <_  ( 2  x.  N ) )
5632, 34, 22, 39, 55letrd 10194 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  9  <_  ( 2  x.  N ) )
57 0re 10040 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR
58 9pos 11122 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <  9
5957, 31, 58ltleii 10160 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <_  9
6031, 59pm3.2i 471 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 9  e.  RR  /\  0  <_  9 )
6122, 27jca 554 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  e.  RR  /\  0  <_  ( 2  x.  N ) ) )
62 sqrtle 14001 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 9  e.  RR  /\  0  <_  9 )  /\  ( ( 2  x.  N )  e.  RR  /\  0  <_ 
( 2  x.  N
) ) )  -> 
( 9  <_  (
2  x.  N )  <-> 
( sqr `  9
)  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) ) )
6360, 61, 62sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 9  <_  (
2  x.  N )  <-> 
( sqr `  9
)  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) ) )
6456, 63mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( sqr `  9
)  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) )
6530, 64syl5eqbrr 4689 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  3  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) )
66 3z 11410 . . . . . . . . 9  |-  3  e.  ZZ
67 flge 12606 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  e.  RR  /\  3  e.  ZZ )  ->  ( 3  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  <->  3  <_  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) ) ) )
6828, 66, 67sylancl 694 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 3  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  <->  3  <_  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) ) ) )
6965, 68mpbid 222 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  3  <_  ( |_ `  ( sqr `  (
2  x.  N ) ) ) )
7066eluz1i 11695 . . . . . . 7  |-  ( ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) )  e.  ( ZZ>= `  3 )  <->  ( ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )  e.  ZZ  /\  3  <_  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) ) ) )
7129, 69, 70sylanbrc 698 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )  e.  ( ZZ>= `  3
) )
7217, 71syl5eqel 2705 . . . . 5  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= ` 
3 ) )
73 eluznn 11758 . . . . 5  |-  ( ( 3  e.  NN  /\  M  e.  ( ZZ>= ` 
3 ) )  ->  M  e.  NN )
7416, 72, 73sylancr 695 . . . 4  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
7515, 74ffvelrnd 6360 . . 3  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 M )  e.  NN )
7675nnred 11035 . 2  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 M )  e.  RR )
7774nnred 11035 . . . . 5  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
78 ppicl 24857 . . . . 5  |-  ( M  e.  RR  ->  (π `  M )  e.  NN0 )
7977, 78syl 17 . . . 4  |-  ( ph  ->  (π `  M )  e. 
NN0 )
8025, 79nnexpcld 13030 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) )  e.  NN )
8180nnred 11035 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) )  e.  RR )
82 nndivre 11056 . . . . 5  |-  ( ( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  e.  RR  /\  3  e.  NN )  ->  ( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 )  e.  RR )
8328, 16, 82sylancl 694 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 )  e.  RR )
84 readdcl 10019 . . . 4  |-  ( ( ( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 )  e.  RR  /\  2  e.  RR )  ->  (
( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 )  +  2 )  e.  RR )
8583, 48, 84sylancl 694 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 )  e.  RR )
8622, 27, 85recxpcld 24469 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  ^c 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 ) )  e.  RR )
87 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  1  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
) )
88 fveq2 6191 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  1  ->  (π `  x )  =  (π `  1 ) )
89 ppi1 24890 . . . . . . . 8  |-  (π `  1
)  =  0
9088, 89syl6eq 2672 . . . . . . 7  |-  ( x  =  1  ->  (π `  x )  =  0 )
9190oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( x  =  1  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  =  ( ( 2  x.  N
) ^ 0 ) )
9287, 91breq12d 4666 . . . . 5  |-  ( x  =  1  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  <->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ 0 ) ) )
9392imbi2d 330 . . . 4  |-  ( x  =  1  ->  (
( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  x ) ) )  <->  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) ` 
1 )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ 0 ) ) ) )
94 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
) )
95 fveq2 6191 . . . . . . 7  |-  ( x  =  k  ->  (π `  x )  =  (π `  k ) )
9695oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  =  ( ( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) ) )
9794, 96breq12d 4666 . . . . 5  |-  ( x  =  k  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  <->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  k ) ) ) )
9897imbi2d 330 . . . 4  |-  ( x  =  k  ->  (
( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  x ) ) )  <->  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) ) ) ) )
99 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) ) )
100 fveq2 6191 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (π `  x )  =  (π `  ( k  +  1 ) ) )
101100oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  =  ( ( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) ) )
10299, 101breq12d 4666 . . . . 5  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  <->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
103102imbi2d 330 . . . 4  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  x ) ) )  <->  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  ( k  +  1 ) )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) ) ) ) )
104 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  M  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  M
) )
105 fveq2 6191 . . . . . . 7  |-  ( x  =  M  ->  (π `  x )  =  (π `  M ) )
106105oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( x  =  M  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  =  ( ( 2  x.  N
) ^ (π `  M
) ) )
107104, 106breq12d 4666 . . . . 5  |-  ( x  =  M  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  x
) )  <->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  M
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  M ) ) ) )
108107imbi2d 330 . . . 4  |-  ( x  =  M  ->  (
( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  x
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  x ) ) )  <->  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  M )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  M
) ) ) ) )
109 1z 11407 . . . . . . . 8  |-  1  e.  ZZ
110 seq1 12814 . . . . . . . 8  |-  ( 1  e.  ZZ  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
)  =  ( F `
 1 ) )
111109, 110ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
)  =  ( F `
 1 )
112 1nn 11031 . . . . . . . 8  |-  1  e.  NN
113 1nprm 15392 . . . . . . . . . . 11  |-  -.  1  e.  Prime
114 eleq1 2689 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  1  ->  (
n  e.  Prime  <->  1  e.  Prime ) )
115113, 114mtbiri 317 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  1  ->  -.  n  e.  Prime )
116115iffalsed 4097 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  1  ->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 )  =  1 )
117 1ex 10035 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  _V
118116, 1, 117fvmpt 6282 . . . . . . . 8  |-  ( 1  e.  NN  ->  ( F `  1 )  =  1 )
119112, 118ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( F `
 1 )  =  1
120111, 119eqtri 2644 . . . . . 6  |-  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
)  =  1
121 1le1 10655 . . . . . 6  |-  1  <_  1
122120, 121eqbrtri 4674 . . . . 5  |-  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  1
)  <_  1
12321zcnd 11483 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  CC )
124123exp0d 13002 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ 0 )  =  1 )
125122, 124syl5breqr 4691 . . . 4  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 1 )  <_ 
( ( 2  x.  N ) ^ 0 ) )
12615ffvelrnda 6359 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  e.  NN )
127126nnred 11035 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  e.  RR )
128127adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  e.  RR )
12925ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
2  x.  N )  e.  NN )
130 nnre 11027 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  RR )
131130ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  k  e.  RR )
132 ppicl 24857 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  e.  RR  ->  (π `  k )  e.  NN0 )
133131, 132syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (π `  k )  e.  NN0 )
134129, 133nnexpcld 13030 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  e.  NN )
135134nnred 11035 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  e.  RR )
136 nnre 11027 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  NN  ->  (
2  x.  N )  e.  RR )
137 nngt0 11049 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  NN  ->  0  <  ( 2  x.  N
) )
138136, 137jca 554 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  NN  ->  (
( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  0  <  ( 2  x.  N ) ) )
13925, 138syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  e.  RR  /\  0  <  ( 2  x.  N ) ) )
140139ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  0  <  ( 2  x.  N ) ) )
141 lemul1 10875 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k )  e.  RR  /\  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  e.  RR  /\  (
( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  0  <  ( 2  x.  N ) ) )  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  <-> 
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( 2  x.  N
) )  <_  (
( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  x.  ( 2  x.  N
) ) ) )
142128, 135, 140, 141syl3anc 1326 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  <->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  <_  ( ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  x.  ( 2  x.  N ) ) ) )
143 nnz 11399 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  ZZ )
144143adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  ZZ )
145 ppiprm 24877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( k  e.  ZZ  /\  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (π `  ( k  +  1 ) )  =  ( (π `  k )  +  1 ) )
146144, 145sylan 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (π `  ( k  +  1 ) )  =  ( (π `  k )  +  1 ) )
147146oveq2d 6666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) )  =  ( ( 2  x.  N
) ^ ( (π `  k )  +  1 ) ) )
148123ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
2  x.  N )  e.  CC )
149148, 133expp1d 13009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ ( (π `  k )  +  1 ) )  =  ( ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  x.  ( 2  x.  N
) ) )
150147, 149eqtrd 2656 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) )  =  ( ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  x.  ( 2  x.  N
) ) )
151150breq2d 4665 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( 2  x.  N
) )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) )  <->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  <_  ( ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  x.  ( 2  x.  N ) ) ) )
152142, 151bitr4d 271 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  <->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
153 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  NN )
154 nnuz 11723 . . . . . . . . . . . . 13  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
155153, 154syl6eleq 2711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  ( ZZ>= `  1 )
)
156 seqp1 12816 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  =  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  ( F `  ( k  +  1 ) ) ) )
157155, 156syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  =  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  ( F `  ( k  +  1 ) ) ) )
158157adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  =  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  ( F `  ( k  +  1 ) ) ) )
159 peano2nn 11032 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  e.  NN  ->  (
k  +  1 )  e.  NN )
160159adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  +  1 )  e.  NN )
161 eleq1 2689 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( k  +  1 )  ->  (
n  e.  Prime  <->  ( k  +  1 )  e. 
Prime ) )
162 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  =  ( k  +  1 )  ->  n  =  ( k  +  1 ) )
163 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  =  ( k  +  1 )  ->  (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  ( ( k  +  1 )  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
164162, 163oveq12d 6668 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( k  +  1 )  ->  (
n ^ ( n 
pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )  =  ( ( k  +  1 ) ^
( ( k  +  1 )  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) )
165161, 164ifbieq1d 4109 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  ( k  +  1 )  ->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 )  =  if ( ( k  +  1 )  e.  Prime ,  ( ( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 )  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
166 ovex 6678 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 )  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )  e.  _V
167166, 117ifex 4156 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  if ( ( k  +  1 )  e.  Prime ,  ( ( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 ) 
pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 )  e. 
_V
168165, 1, 167fvmpt 6282 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  +  1 )  e.  NN  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  =  if ( ( k  +  1 )  e.  Prime ,  ( ( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 )  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
169160, 168syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 ( k  +  1 ) )  =  if ( ( k  +  1 )  e. 
Prime ,  ( (
k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 )  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
170 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( k  +  1 )  e.  Prime  ->  if ( ( k  +  1 )  e.  Prime ,  ( ( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 ) 
pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 )  =  ( ( k  +  1 ) ^ (
( k  +  1 )  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) )
171169, 170sylan9eq 2676 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  =  ( ( k  +  1 ) ^
( ( k  +  1 )  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) )
1726adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  N  e.  NN )
173 bposlem1 25009 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( ( k  +  1 ) ^ (
( k  +  1 )  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) )  <_  ( 2  x.  N ) )
174172, 173sylan 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( k  +  1 ) ^ ( ( k  +  1 ) 
pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )  <_  ( 2  x.  N ) )
175171, 174eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  <_  ( 2  x.  N ) )
17614simpld 475 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  F : NN --> NN )
177 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F : NN --> NN  /\  ( k  +  1 )  e.  NN )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  e.  NN )
178176, 159, 177syl2an 494 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 ( k  +  1 ) )  e.  NN )
179178nnred 11035 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 ( k  +  1 ) )  e.  RR )
180179adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  e.  RR )
18122ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
2  x.  N )  e.  RR )
182 nnre 11027 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  e.  NN  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k )  e.  RR )
183 nngt0 11049 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  e.  NN  ->  0  <  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
) )
184182, 183jca 554 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  e.  NN  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  e.  RR  /\  0  < 
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k ) ) )
185126, 184syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  e.  RR  /\  0  <  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
) ) )
186185adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  e.  RR  /\  0  <  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
) ) )
187 lemul2 10876 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( F `  (
k  +  1 ) )  e.  RR  /\  ( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  e.  RR  /\  0  < 
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k ) ) )  ->  ( ( F `
 ( k  +  1 ) )  <_ 
( 2  x.  N
)  <->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( F `
 ( k  +  1 ) ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) ) ) )
188180, 181, 186, 187syl3anc 1326 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( F `  (
k  +  1 ) )  <_  ( 2  x.  N )  <->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( F `
 ( k  +  1 ) ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) ) ) )
189175, 188mpbid 222 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  ( F `  ( k  +  1 ) ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) ) )
190158, 189eqbrtrd 4675 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) ) )
191 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN  /\  (
k  +  1 )  e.  NN )  -> 
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  ( k  +  1 ) )  e.  NN )
19215, 159, 191syl2an 494 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  e.  NN )
193192nnred 11035 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  e.  RR )
19425adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( 2  x.  N )  e.  NN )
195126, 194nnmulcld 11068 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  (
2  x.  N ) )  e.  NN )
196195nnred 11035 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  (
2  x.  N ) )  e.  RR )
197160nnred 11035 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  +  1 )  e.  RR )
198 ppicl 24857 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  +  1 )  e.  RR  ->  (π `  ( k  +  1 ) )  e.  NN0 )
199197, 198syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  (π `  (
k  +  1 ) )  e.  NN0 )
200194, 199nnexpcld 13030 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) )  e.  NN )
201200nnred 11035 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) )  e.  RR )
202 letr 10131 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 ( k  +  1 ) )  e.  RR  /\  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  (
2  x.  N ) )  e.  RR  /\  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) )  e.  RR )  ->  (
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  ( k  +  1 ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  /\  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  ( k  +  1 ) ) ) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
203193, 196, 201, 202syl3anc 1326 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 ( k  +  1 ) )  <_ 
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( 2  x.  N
) )  /\  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  x.  (
2  x.  N ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
204203adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  ( k  +  1 ) )  <_  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  /\  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  x.  ( 2  x.  N ) )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  ( k  +  1 ) ) ) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
205190, 204mpand 711 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( 2  x.  N
) )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
206152, 205sylbid 230 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  (
k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
207157adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 ( k  +  1 ) )  =  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( F `  (
k  +  1 ) ) ) )
208 iffalse 4095 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( -.  ( k  +  1 )  e.  Prime  ->  if ( ( k  +  1 )  e.  Prime ,  ( ( k  +  1 ) ^ (
( k  +  1 )  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 )  =  1 )
209169, 208sylan9eq 2676 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( F `  (
k  +  1 ) )  =  1 )
210209oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  ( F `  (
k  +  1 ) ) )  =  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k )  x.  1 ) )
211126adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k )  e.  NN )
212211nncnd 11036 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k )  e.  CC )
213212mulid1d 10057 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  x.  1 )  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k ) )
214207, 210, 2133eqtrd 2660 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 ( k  +  1 ) )  =  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 k ) )
215 ppinprm 24878 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  ZZ  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (π `  ( k  +  1 ) )  =  (π `  k ) )
216144, 215sylan 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  (π `  ( k  +  1 ) )  =  (π `  k ) )
217216oveq2d 6666 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) )  =  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) ) )
218214, 217breq12d 4666 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  ( k  +  1 ) )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  ( k  +  1 ) ) )  <-> 
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) ) ) )
219218biimprd 238 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  -.  ( k  +  1 )  e.  Prime )  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  k )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  -> 
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  ( k  +  1 ) )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  (
k  +  1 ) ) ) ) )
220206, 219pm2.61dan 832 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k )  <_  (
( 2  x.  N
) ^ (π `  k
) )  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  (
k  +  1 ) )  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) )
221220expcom 451 . . . . 5  |-  ( k  e.  NN  ->  ( ph  ->  ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  k ) )  ->  (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  ( k  +  1 ) )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
222221a2d 29 . . . 4  |-  ( k  e.  NN  ->  (
( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  k
)  <_  ( (
2  x.  N ) ^ (π `  k ) ) )  ->  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 ( k  +  1 ) )  <_ 
( ( 2  x.  N ) ^ (π `  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
22393, 98, 103, 108, 125, 222nnind 11038 . . 3  |-  ( M  e.  NN  ->  ( ph  ->  (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  M )  <_  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) ) ) )
22474, 223mpcom 38 . 2  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 M )  <_ 
( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) ) )
225 cxpexp 24414 . . . 4  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  CC  /\  (π `
 M )  e. 
NN0 )  ->  (
( 2  x.  N
)  ^c  (π `  M ) )  =  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) ) )
226123, 79, 225syl2anc 693 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  ^c 
(π `  M ) )  =  ( ( 2  x.  N ) ^
(π `  M ) ) )
22779nn0red 11352 . . . . 5  |-  ( ph  ->  (π `  M )  e.  RR )
228 nndivre 11056 . . . . . . 7  |-  ( ( M  e.  RR  /\  3  e.  NN )  ->  ( M  /  3
)  e.  RR )
22977, 16, 228sylancl 694 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( M  /  3
)  e.  RR )
230 readdcl 10019 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  /  3
)  e.  RR  /\  2  e.  RR )  ->  ( ( M  / 
3 )  +  2 )  e.  RR )
231229, 48, 230sylancl 694 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( M  / 
3 )  +  2 )  e.  RR )
23274nnnn0d 11351 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
233232nn0ge0d 11354 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  0  <_  M )
234 ppiub 24929 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  RR  /\  0  <_  M )  -> 
(π `  M )  <_ 
( ( M  / 
3 )  +  2 ) )
23577, 233, 234syl2anc 693 . . . . 5  |-  ( ph  ->  (π `  M )  <_ 
( ( M  / 
3 )  +  2 ) )
23648a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  e.  RR )
237 flle 12600 . . . . . . . . 9  |-  ( ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  e.  RR  ->  ( |_ `  ( sqr `  (
2  x.  N ) ) )  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )
23828, 237syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( sqr `  ( 2  x.  N ) ) )  <_  ( sqr `  (
2  x.  N ) ) )
23917, 238syl5eqbr 4688 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N
) ) )
240 3re 11094 . . . . . . . . . 10  |-  3  e.  RR
241 3pos 11114 . . . . . . . . . 10  |-  0  <  3
242240, 241pm3.2i 471 . . . . . . . . 9  |-  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )
243242a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )
244 lediv1 10888 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  RR  /\  ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  e.  RR  /\  (
3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( M  <_ 
( sqr `  (
2  x.  N ) )  <->  ( M  / 
3 )  <_  (
( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 ) ) )
24577, 28, 243, 244syl3anc 1326 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( M  <_  ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  <->  ( M  /  3 )  <_ 
( ( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 ) ) )
246239, 245mpbid 222 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( M  /  3
)  <_  ( ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  / 
3 ) )
247229, 83, 236, 246leadd1dd 10641 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( M  / 
3 )  +  2 )  <_  ( (
( sqr `  (
2  x.  N ) )  /  3 )  +  2 ) )
248227, 231, 85, 235, 247letrd 10194 . . . 4  |-  ( ph  ->  (π `  M )  <_ 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 ) )
249 2t1e2 11176 . . . . . . . 8  |-  ( 2  x.  1 )  =  2
2506nnge1d 11063 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  1  <_  N )
251 1re 10039 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  RR
252 lemul2 10876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( 1  <_  N 
<->  ( 2  x.  1 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
253251, 50, 252mp3an13 1415 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  RR  ->  (
1  <_  N  <->  ( 2  x.  1 )  <_ 
( 2  x.  N
) ) )
25446, 253syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1  <_  N  <->  ( 2  x.  1 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
255250, 254mpbid 222 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  1 )  <_  ( 2  x.  N ) )
256249, 255syl5eqbrr 4689 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  2  <_  ( 2  x.  N ) )
25718eluz1i 11695 . . . . . . 7  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( ( 2  x.  N )  e.  ZZ  /\  2  <_ 
( 2  x.  N
) ) )
25821, 256, 257sylanbrc 698 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
259 eluz2gt1 11760 . . . . . 6  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  1  <  ( 2  x.  N ) )
260258, 259syl 17 . . . . 5  |-  ( ph  ->  1  <  ( 2  x.  N ) )
26122, 260, 227, 85cxpled 24466 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( (π `  M )  <_ 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 )  <-> 
( ( 2  x.  N )  ^c 
(π `  M ) )  <_  ( ( 2  x.  N )  ^c  ( ( ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  /  3 )  +  2 ) ) ) )
262248, 261mpbid 222 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  ^c 
(π `  M ) )  <_  ( ( 2  x.  N )  ^c  ( ( ( sqr `  ( 2  x.  N ) )  /  3 )  +  2 ) ) )
263226, 262eqbrtrrd 4677 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N ) ^ (π `  M ) )  <_ 
( ( 2  x.  N )  ^c 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 ) ) )
26476, 81, 86, 224, 263letrd 10194 1  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 M )  <_ 
( ( 2  x.  N )  ^c 
( ( ( sqr `  ( 2  x.  N
) )  /  3
)  +  2 ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   E.wrex 2913   ifcif 4086   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941    < clt 10074    <_ cle 10075    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   3c3 11071   5c5 11073   9c9 11077   NN0cn0 11292   ZZcz 11377  ;cdc 11493   ZZ>=cuz 11687   ...cfz 12326   |_cfl 12591    seqcseq 12801   ^cexp 12860    _C cbc 13089   sqrcsqrt 13973   Primecprime 15385    pCnt cpc 15541    ^c ccxp 24302  πcppi 24820
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-xnn0 11364  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-shft 13807  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-ef 14798  df-sin 14800  df-cos 14801  df-pi 14803  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-prm 15386  df-pc 15542  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-lp 20940  df-perf 20941  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-haus 21119  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cncf 22681  df-limc 23630  df-dv 23631  df-log 24303  df-cxp 24304  df-ppi 24826
This theorem is referenced by:  bposlem6  25014
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