Theorem stoweidlem14 40231

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 3687	. . . . . . 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 3649	. . . . 5 |- ( ph -> A C_ NN )
5		stoweidlem14.2	. . . . . . 7 |- ( ph -> D e. RR+ )
6	5	rprecred 11883	. . . . . 6 |- ( ph -> ( 1 / D ) e. RR )
7		arch 11289	. . . . . 6 |- ( ( 1 / D ) e. RR -> E. k e. NN ( 1 / D ) < k )
8		breq2 4657	. . . . . . . . . . 11 |- ( j = k -> ( ( 1 / D ) < j <-> ( 1 / D ) < k ) )
9	8	elrab 3363	. . . . . . . . . 10 |- ( k e. { j e. NN | ( 1 / D ) < j } <-> ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) )
10	9	biimpri 218	. . . . . . . . 9 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> k e. { j e. NN | ( 1 / D ) < j } )
11	10, 1	syl6eleqr 2712	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> k e. A )
12		simpr 477	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> ( 1 / D ) < k )
13	11, 12	jca 554	. . . . . . 7 |- ( ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) -> ( k e. A /\ ( 1 / D ) < k ) )
14	13	reximi2 3010	. . . . . 6 |- ( E. k e. NN ( 1 / D ) < k -> E. k e. A ( 1 / D ) < k )
15		rexn0 4074	. . . . . 6 |- ( E. k e. A ( 1 / D ) < k -> A =/= (/) )
16	6, 7, 14, 15	4syl 19	. . . . 5 |- ( ph -> A =/= (/) )
17		nnwo 11753	. . . . 5 |- ( ( A C_ NN /\ A =/= (/) ) -> E. k e. A A. z e. A k <_ z )
18	4, 16, 17	syl2anc 693	. . . 4 |- ( ph -> E. k e. A A. z e. A k <_ z )
19		df-rex 2918	. . . 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 208	. . 3 |- ( ph -> E. k ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
21	8, 1	elrab2 3366	. . . . . . . 8 |- ( k e. A <-> ( k e. NN /\ ( 1 / D ) < k ) )
22	21	simplbi 476	. . . . . . 7 |- ( k e. A -> k e. NN )
23	22	ad2antrl 764	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> k e. NN )
24		simpl 473	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> ph )
25		simprl 794	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> k e. A )
26		simprr 796	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> A. z e. A k <_ z )
27		nfcv 2764	. . . . . . . . 9 |- F/_ z A
28		nfrab1 3122	. . . . . . . . . 10 |- F/_ j { j e. NN | ( 1 / D ) < j }
29	1, 28	nfcxfr 2762	. . . . . . . . 9 |- F/_ j A
30		nfv 1843	. . . . . . . . 9 |- F/ j k <_ z
31		nfv 1843	. . . . . . . . 9 |- F/ z k <_ j
32		breq2 4657	. . . . . . . . 9 |- ( z = j -> ( k <_ z <-> k <_ j ) )
33	27, 29, 30, 31, 32	cbvralf 3165	. . . . . . . 8 |- ( A. z e. A k <_ z <-> A. j e. A k <_ j )
34	26, 33	sylib 208	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> A. j e. A k <_ j )
35	21	simprbi 480	. . . . . . . . 9 |- ( k e. A -> ( 1 / D ) < k )
36	35	ad2antrl 764	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> ( 1 / D ) < k )
37	22	ad2antrl 764	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> k e. NN )
38		1red 10055	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> 1 e. RR )
39		nnre 11027	. . . . . . . . . . 11 |- ( k e. NN -> k e. RR )
40	39	adantl 482	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> k e. RR )
41	5	rpregt0d 11878	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
42	41	adantr 481	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
43		ltdivmul2 10900	. . . . . . . . . 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 1326	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. NN ) -> ( ( 1 / D ) < k <-> 1 < ( k x. D ) ) )
45	37, 44	syldan 487	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> ( ( 1 / D ) < k <-> 1 < ( k x. D ) ) )
46	36, 45	mpbid 222	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. j e. A k <_ j ) ) -> 1 < ( k x. D ) )
47	24, 25, 34, 46	syl12anc 1324	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> 1 < ( k x. D ) )
48		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k = 1 -> ( k x. D ) = ( 1 x. D ) )
49	48	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( k x. D ) = ( 1 x. D ) )
50	5	rpcnd 11874	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> D e. CC )
51	50	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> D e. CC )
52	51	mulid2d 10058	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( 1 x. D ) = D )
53	49, 52	eqtrd 2656	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( k x. D ) = D )
54	53	oveq1d 6665	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) = ( D / 2 ) )
55	5	rpred 11872	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> D e. RR )
56	55	rehalfcld 11279	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D / 2 ) e. RR )
57		halfre 11246	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 / 2 ) e. RR
58	57	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 / 2 ) e. RR )
59		1red 10055	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> 1 e. RR )
60		stoweidlem14.3	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> D < 1 )
61		2re 11090	. . . . . . . . . . . . . 14 |- 2 e. RR
62	61	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> 2 e. RR )
63		2pos 11112	. . . . . . . . . . . . . 14 |- 0 < 2
64	63	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> 0 < 2 )
65		ltdiv1 10887	. . . . . . . . . . . . 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 1330	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( D < 1 <-> ( D / 2 ) < ( 1 / 2 ) ) )
67	60, 66	mpbid 222	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( D / 2 ) < ( 1 / 2 ) )
68		halflt1 11250	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 / 2 ) < 1
69	68	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 / 2 ) < 1 )
70	56, 58, 59, 67, 69	lttrd 10198	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( D / 2 ) < 1 )
71	70	adantr 481	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( D / 2 ) < 1 )
72	54, 71	eqbrtrd 4675	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
73	72	adantlr 751	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
74		simpll 790	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ph )
75		simplrl 800	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. A )
76	75, 22	syl 17	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. NN )
77		neqne 2802	. . . . . . . . . 10 |- ( -. k = 1 -> k =/= 1 )
78	77	adantl 482	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k =/= 1 )
79		eluz2b3 11762	. . . . . . . . 9 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( k e. NN /\ k =/= 1 ) )
80	76, 78, 79	sylanbrc 698	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> k e. ( ZZ>= ` 2 ) )
81		peano2rem 10348	. . . . . . . . . 10 |- ( k e. RR -> ( k - 1 ) e. RR )
82	75, 22, 39, 81	4syl 19	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) e. RR )
83	55	ad2antrr 762	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> D e. RR )
84	5	rpne0d 11877	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> D =/= 0 )
85	84	ad2antrr 762	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> D =/= 0 )
86	83, 85	rereccld 10852	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( 1 / D ) e. RR )
87		1zzd 11408	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> 1 e. ZZ )
88		df-2 11079	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- 2 = ( 1 + 1 )
89	88	fveq2i 6194	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ZZ>= ` 2 ) = ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) )
90	89	eleq2i 2693	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> k e. ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) ) )
91		eluzsub 11717	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` ( 1 + 1 ) ) ) -> ( k - 1 ) e. ( ZZ>= ` 1 ) )
92	90, 91	syl3an3b 1364	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k - 1 ) e. ( ZZ>= ` 1 ) )
93		nnuz 11723	. . . . . . . . . . . 12 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
94	92, 93	syl6eleqr 2712	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 e. ZZ /\ 1 e. ZZ /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k - 1 ) e. NN )
95	87, 87, 80, 94	syl3anc 1326	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) e. NN )
96	22, 39	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( k e. A -> k e. RR )
97	96	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> k e. RR )
98	97, 81	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> ( k - 1 ) e. RR )
99		simpr 477	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> k e. RR )
100	99	ltm1d 10956	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> ( k - 1 ) < k )
101		ltnle 10117	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> ( ( k - 1 ) < k <-> -. k <_ ( k - 1 ) ) )
102	100, 101	mpbid 222	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( k - 1 ) e. RR /\ k e. RR ) -> -. k <_ ( k - 1 ) )
103	98, 97, 102	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> -. k <_ ( k - 1 ) )
104		breq2 4657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( z = ( k - 1 ) -> ( k <_ z <-> k <_ ( k - 1 ) ) )
105	104	notbid 308	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( z = ( k - 1 ) -> ( -. k <_ z <-> -. k <_ ( k - 1 ) ) )
106	105	rspcev 3309	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ -. k <_ ( k - 1 ) ) -> E. z e. A -. k <_ z )
107	103, 106	syldan 487	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> E. z e. A -. k <_ z )
108		rexnal 2995	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( E. z e. A -. k <_ z <-> -. A. z e. A k <_ z )
109	107, 108	sylib 208	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( k - 1 ) e. A /\ k e. A ) -> -. A. z e. A k <_ z )
110	109	ex 450	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( k - 1 ) e. A -> ( k e. A -> -. A. z e. A k <_ z ) )
111		imnan 438	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( k e. A -> -. A. z e. A k <_ z ) <-> -. ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
112	110, 111	sylib 208	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( k - 1 ) e. A -> -. ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) )
113	112	con2i 134	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) -> -. ( k - 1 ) e. A )
114	113	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> -. ( k - 1 ) e. A )
115		breq2 4657	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( j = ( k - 1 ) -> ( ( 1 / D ) < j <-> ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
116	115, 1	elrab2 3366	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( k - 1 ) e. A <-> ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
117	114, 116	sylnib 318	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> -. ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
118		ianor 509	. . . . . . . . . . . 12 |- ( -. ( ( k - 1 ) e. NN /\ ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) <-> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
119	117, 118	sylib 208	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
120		imor 428	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( k - 1 ) e. NN -> -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) <-> ( -. ( k - 1 ) e. NN \/ -. ( 1 / D ) < ( k - 1 ) ) )
121	119, 120	sylibr 224	. . . . . . . . . 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 10187	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) )
124		eluzelre 11698	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> k e. RR )
125	124	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> k e. RR )
126	55	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> D e. RR )
127	125, 126	remulcld 10070	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k x. D ) e. RR )
128	127	rehalfcld 11279	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) e. RR )
129	128	3adant3 1081	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) e. RR )
130	59, 55	readdcld 10069	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1 + D ) e. RR )
131	130	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( 1 + D ) e. RR )
132	131	rehalfcld 11279	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) e. RR )
133	132	3adant3 1081	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) e. RR )
134		1red 10055	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> 1 e. RR )
135		eluzelcn 11699	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> k e. CC )
136	135	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> k e. CC )
137	50	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> D e. CC )
138	136, 137	mulcld 10060	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( k x. D ) e. CC )
139	138	3adant3 1081	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) e. CC )
140	50	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> D e. CC )
141	139, 140	npcand 10396	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( ( k x. D ) - D ) + D ) = ( k x. D ) )
142	127, 126	resubcld 10458	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) e. RR )
143	142	3adant3 1081	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) e. RR )
144	55	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> D e. RR )
145		simp3 1063	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) )
146		1red 10055	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> 1 e. RR )
147	124, 146	resubcld 10458	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( k - 1 ) e. RR )
148	147	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k - 1 ) e. RR )
149	6	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 / D ) e. RR )
150	41	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( D e. RR /\ 0 < D ) )
151		lemul1 10875	. . . . . . . . . . . . . . 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 1326	. . . . . . . . . . . . . 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 222	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) <_ ( ( 1 / D ) x. D ) )
154		1cnd 10056	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> 1 e. CC )
155	136, 154, 137	subdird 10487	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - ( 1 x. D ) ) )
156	137	mulid2d 10058	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( 1 x. D ) = D )
157	156	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k x. D ) - ( 1 x. D ) ) = ( ( k x. D ) - D ) )
158	155, 157	eqtrd 2656	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - D ) )
159	158	3adant3 1081	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k - 1 ) x. D ) = ( ( k x. D ) - D ) )
160		1cnd 10056	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ph -> 1 e. CC )
161	160, 50, 84	3jca 1242	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) )
162	161	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) )
163		divcan1 10694	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( 1 e. CC /\ D e. CC /\ D =/= 0 ) -> ( ( 1 / D ) x. D ) = 1 )
164	162, 163	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 / D ) x. D ) = 1 )
165	153, 159, 164	3brtr3d 4684	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) - D ) <_ 1 )
166	143, 134, 144, 165	leadd1dd 10641	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( ( k x. D ) - D ) + D ) <_ ( 1 + D ) )
167	141, 166	eqbrtrrd 4677	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) <_ ( 1 + D ) )
168	127	3adant3 1081	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( k x. D ) e. RR )
169	130	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( 1 + D ) e. RR )
170	61, 63	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . . 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 10888	. . . . . . . . . . 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 1326	. . . . . . . . . 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 222	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) <_ ( ( 1 + D ) / 2 ) )
175	55, 59, 59, 60	ltadd2dd 10196	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( 1 + D ) < ( 1 + 1 ) )
176		1p1e2 11134	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( 1 + 1 ) = 2
177	175, 176	syl6breq 4694	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1 + D ) < 2 )
178		ltdiv1 10887	. . . . . . . . . . . . 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 1330	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) < 2 <-> ( ( 1 + D ) / 2 ) < ( 2 / 2 ) ) )
180	177, 179	mpbid 222	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < ( 2 / 2 ) )
181		2div2e1 11150	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 / 2 ) = 1
182	180, 181	syl6breq 4694	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < 1 )
183	182	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( 1 + D ) / 2 ) < 1 )
184	129, 133, 134, 174, 183	lelttrd 10195	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( k - 1 ) <_ ( 1 / D ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
185	74, 80, 123, 184	syl3anc 1326	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) /\ -. k = 1 ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
186	73, 185	pm2.61dan 832	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( k e. A /\ A. z e. A k <_ z ) ) -> ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 )
187	23, 47, 186	jca32 558	. . . . 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 450	. . . 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 1846	. . 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 2918	. 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 224	1 |- ( ph -> E. k e. NN ( 1 < ( k x. D ) /\ ( ( k x. D ) / 2 ) < 1 ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 196   \/ wo 383   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   E.wex 1704   e. wcel 1990   =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   C_ wss 3574   (/)c0 3915   class class class wbr 4653   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937   + caddc 9939   x. cmul 9941   < clt 10074   <_ cle 10075   - cmin 10266   / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   RR+crp 11832

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-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  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

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  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-iun 4522  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-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-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  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-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833

This theorem is referenced by:  stoweidlem49  40266