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

Theorem pntpbnd1a 25274
Description: Lemma for pntpbnd 25277. (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 11870 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℝ+)
3 pntpbnd.r . . . . . . . 8 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
43pntrf 25252 . . . . . . 7 𝑅:ℝ+⟶ℝ
54ffvelrni 6358 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅𝑁) ∈ ℝ)
62, 5syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅𝑁) ∈ ℝ)
76, 2rerpdivcld 11903 . . . 4 (𝜑 → ((𝑅𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
87recnd 10068 . . 3 (𝜑 → ((𝑅𝑁) / 𝑁) ∈ ℂ)
98abscld 14175 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ∈ ℝ)
102relogcld 24369 . . 3 (𝜑 → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
1110, 2rerpdivcld 11903 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ∈ ℝ)
12 ioossre 12235 . . 3 (0(,)1) ⊆ ℝ
13 pntpbnd1.e . . 3 (𝜑𝐸 ∈ (0(,)1))
1412, 13sseldi 3601 . 2 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
156recnd 10068 . . . . 5 (𝜑 → (𝑅𝑁) ∈ ℂ)
161nnred 11035 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
1716recnd 10068 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
181nnne0d 11065 . . . . 5 (𝜑𝑁 ≠ 0)
1915, 17, 18absdivd 14194 . . . 4 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / (abs‘𝑁)))
201nnnn0d 11351 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2120nn0ge0d 11354 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
2216, 21absidd 14161 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘𝑁) = 𝑁)
2322oveq2d 6666 . . . 4 (𝜑 → ((abs‘(𝑅𝑁)) / (abs‘𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁))
2419, 23eqtrd 2656 . . 3 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) = ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁))
2515abscld 14175 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ∈ ℝ)
261peano2nnd 11037 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
27 vmacl 24844 . . . . . . . . 9 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
2826, 27syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
29 peano2rem 10348 . . . . . . . 8 ((Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3028, 29syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℝ)
3130recnd 10068 . . . . . 6 (𝜑 → ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1) ∈ ℂ)
3231abscld 14175 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ∈ ℝ)
33 pntpbnd1a.3 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁))))
3426nnrpd 11870 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ+)
353pntrval 25251 . . . . . . . . . 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 25251 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℝ+ → (𝑅𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
382, 37syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅𝑁) = ((ψ‘𝑁) − 𝑁))
3936, 38oveq12d 6668 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)))
40 peano2re 10209 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
4116, 40syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
42 chpcl 24850 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 + 1) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
4443recnd 10068 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
4541recnd 10068 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
46 chpcl 24850 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4716, 46syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℝ)
4847recnd 10068 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (ψ‘𝑁) ∈ ℂ)
4944, 45, 48, 17sub4d 10441 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (𝑁 + 1)) − ((ψ‘𝑁) − 𝑁)) = (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)))
50 chpp1 24881 . . . . . . . . . . . 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 6665 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) = (((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))) − (ψ‘𝑁)))
5328recnd 10068 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ∈ ℂ)
5448, 53pncan2d 10394 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((ψ‘𝑁) + (Λ‘(𝑁 + 1))) − (ψ‘𝑁)) = (Λ‘(𝑁 + 1)))
5552, 54eqtrd 2656 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) = (Λ‘(𝑁 + 1)))
56 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
57 pncan2 10288 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5817, 56, 57sylancl 694 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 𝑁) = 1)
5955, 58oveq12d 6668 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((ψ‘(𝑁 + 1)) − (ψ‘𝑁)) − ((𝑁 + 1) − 𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
6039, 49, 593eqtrd 2660 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁)) = ((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1))
6160fveq2d 6195 . . . . . 6 (𝜑 → (abs‘((𝑅‘(𝑁 + 1)) − (𝑅𝑁))) = (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
6233, 61breqtrd 4679 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)))
63 1red 10055 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6463, 10resubcld 10458 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
65 0red 10041 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
66 2re 11090 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
67 eliooord 12233 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐸 ∈ (0(,)1) → (0 < 𝐸𝐸 < 1))
6813, 67syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0 < 𝐸𝐸 < 1))
6968simpld 475 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝐸)
7014, 69elrpd 11869 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
71 rerpdivcl 11861 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7266, 70, 71sylancr 695 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ)
7366a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
74 1lt2 11194 . . . . . . . . . . . 12 1 < 2
7574a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 < 2)
76 2cn 11091 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℂ
7776div1i 10753 . . . . . . . . . . . 12 (2 / 1) = 2
7868simprd 479 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐸 < 1)
79 0lt1 10550 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 1
8079a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 1)
81 2pos 11112 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 2
8281a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < 2)
83 ltdiv2 10909 . . . . . . . . . . . . . 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 1342 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐸 < 1 ↔ (2 / 1) < (2 / 𝐸)))
8578, 84mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 1) < (2 / 𝐸))
8677, 85syl5eqbrr 4689 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 < (2 / 𝐸))
8763, 73, 72, 75, 86lttrd 10198 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 < (2 / 𝐸))
88 pntpbnd1.x . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 = (exp‘(2 / 𝐸))
8972rpefcld 14835 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
9088, 89syl5eqel 2705 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑋 ∈ ℝ+)
9190rpred 11872 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
92 pntpbnd1.y . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞))
9390rpxrd 11873 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑋 ∈ ℝ*)
94 elioopnf 12267 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋 ∈ ℝ* → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9593, 94syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑌 ∈ (𝑋(,)+∞) ↔ (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌)))
9692, 95mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 ∈ ℝ ∧ 𝑋 < 𝑌))
9796simpld 475 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
9896simprd 479 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋 < 𝑌)
99 pntpbnd1a.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 < 𝑁𝑁 ≤ (𝐾 · 𝑌)))
10099simpld 475 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌 < 𝑁)
10191, 97, 16, 98, 100lttrd 10198 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 < 𝑁)
10288, 101syl5eqbrr 4689 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < 𝑁)
1032reeflogd 24370 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (exp‘(log‘𝑁)) = 𝑁)
104102, 103breqtrrd 4681 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁)))
105 eflt 14847 . . . . . . . . . . . 12 (((2 / 𝐸) ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
10672, 10, 105syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 / 𝐸) < (log‘𝑁) ↔ (exp‘(2 / 𝐸)) < (exp‘(log‘𝑁))))
107104, 106mpbird 247 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 / 𝐸) < (log‘𝑁))
10863, 72, 10, 87, 107lttrd 10198 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 < (log‘𝑁))
10963, 10, 108ltled 10185 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (log‘𝑁))
110 1re 10039 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
111 suble0 10542 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
112110, 10, 111sylancr 695 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 − (log‘𝑁)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (log‘𝑁)))
113109, 112mpbird 247 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ 0)
114 vmage0 24847 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11526, 114syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11664, 65, 28, 113, 115letrd 10194 . . . . . 6 (𝜑 → (1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)))
11734relogcld 24369 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ∈ ℝ)
118 readdcl 10019 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ (log‘𝑁) ∈ ℝ) → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
119110, 10, 118sylancr 695 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 + (log‘𝑁)) ∈ ℝ)
120 vmalelog 24930 . . . . . . . 8 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
12126, 120syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(𝑁 + 1)))
12273, 16remulcld 10070 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
123 epr 14936 . . . . . . . . . . . 12 e ∈ ℝ+
124 rpmulcl 11855 . . . . . . . . . . . 12 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
125123, 2, 124sylancr 695 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ+)
126125rpred 11872 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (e · 𝑁) ∈ ℝ)
1271nnge1d 11063 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 1 ≤ 𝑁)
12863, 16, 16, 127leadd2dd 10642 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (𝑁 + 𝑁))
129172timesd 11275 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
130128, 129breqtrrd 4681 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (2 · 𝑁))
131 ere 14819 . . . . . . . . . . . . 13 e ∈ ℝ
132 egt2lt3 14934 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 < e ∧ e < 3)
133132simpli 474 . . . . . . . . . . . . 13 2 < e
13466, 131, 133ltleii 10160 . . . . . . . . . . . 12 2 ≤ e
135134a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≤ e)
136131a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → e ∈ ℝ)
1371nngt0d 11064 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 < 𝑁)
138 lemul1 10875 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℝ ∧ e ∈ ℝ ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑁)) → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
13973, 136, 16, 137, 138syl112anc 1330 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 ≤ e ↔ (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁)))
140135, 139mpbid 222 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2 · 𝑁) ≤ (e · 𝑁))
14141, 122, 126, 130, 140letrd 10194 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁))
14234, 125logled 24373 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + 1) ≤ (e · 𝑁) ↔ (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁))))
143141, 142mpbid 222 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (log‘(e · 𝑁)))
144 relogmul 24338 . . . . . . . . . 10 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
145123, 2, 144sylancr 695 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = ((log‘e) + (log‘𝑁)))
146 loge 24333 . . . . . . . . . 10 (log‘e) = 1
147146oveq1i 6660 . . . . . . . . 9 ((log‘e) + (log‘𝑁)) = (1 + (log‘𝑁))
148145, 147syl6eq 2672 . . . . . . . 8 (𝜑 → (log‘(e · 𝑁)) = (1 + (log‘𝑁)))
149143, 148breqtrd 4679 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
15028, 117, 119, 121, 149letrd 10194 . . . . . 6 (𝜑 → (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))
15128, 63, 10absdifled 14173 . . . . . 6 (𝜑 → ((abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁) ↔ ((1 − (log‘𝑁)) ≤ (Λ‘(𝑁 + 1)) ∧ (Λ‘(𝑁 + 1)) ≤ (1 + (log‘𝑁)))))
152116, 150, 151mpbir2and 957 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘((Λ‘(𝑁 + 1)) − 1)) ≤ (log‘𝑁))
15325, 32, 10, 62, 152letrd 10194 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(𝑅𝑁)) ≤ (log‘𝑁))
15425, 10, 2, 153lediv1dd 11930 . . 3 (𝜑 → ((abs‘(𝑅𝑁)) / 𝑁) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15524, 154eqbrtrd 4675 . 2 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ≤ ((log‘𝑁) / 𝑁))
15690relogcld 24369 . . . . 5 (𝜑 → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
157156, 90rerpdivcld 11903 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) ∈ ℝ)
15863, 72, 87ltled 10185 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ≤ (2 / 𝐸))
159 efle 14848 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ) → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
160110, 72, 159sylancr 695 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 ≤ (2 / 𝐸) ↔ (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸))))
161158, 160mpbid 222 . . . . . . 7 (𝜑 → (exp‘1) ≤ (exp‘(2 / 𝐸)))
162 df-e 14799 . . . . . . 7 e = (exp‘1)
163161, 162, 883brtr4g 4687 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑋)
164146, 109syl5eqbr 4688 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘e) ≤ (log‘𝑁))
165 logleb 24349 . . . . . . . 8 ((e ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
166123, 2, 165sylancr 695 . . . . . . 7 (𝜑 → (e ≤ 𝑁 ↔ (log‘e) ≤ (log‘𝑁)))
167164, 166mpbird 247 . . . . . 6 (𝜑 → e ≤ 𝑁)
168 logdivlt 24367 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑋) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝑁)) → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
16991, 163, 16, 167, 168syl22anc 1327 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 < 𝑁 ↔ ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋)))
170101, 169mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < ((log‘𝑋) / 𝑋))
17188fveq2i 6194 . . . . . . 7 (log‘𝑋) = (log‘(exp‘(2 / 𝐸)))
17272relogefd 24374 . . . . . . 7 (𝜑 → (log‘(exp‘(2 / 𝐸))) = (2 / 𝐸))
173171, 172syl5eq 2668 . . . . . 6 (𝜑 → (log‘𝑋) = (2 / 𝐸))
174173oveq1d 6665 . . . . 5 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) = ((2 / 𝐸) / 𝑋))
175 2rp 11837 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℝ+
176 rpdivcl 11856 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℝ+𝐸 ∈ ℝ+) → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
177175, 70, 176sylancr 695 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℝ+)
178177rpcnd 11874 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 / 𝐸) ∈ ℂ)
179178sqvald 13005 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)))
180 2cnd 11093 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
18170rpcnne0d 11881 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0))
182 div12 10707 . . . . . . . . . . 11 (((2 / 𝐸) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ (𝐸 ∈ ℂ ∧ 𝐸 ≠ 0)) → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
183178, 180, 181, 182syl3anc 1326 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) · (2 / 𝐸)) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
184179, 183eqtrd 2656 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) = (2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)))
185184oveq1d 6665 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2))
186177, 70rpdivcld 11889 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℝ+)
187186rpcnd 11874 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) ∈ ℂ)
188 2ne0 11113 . . . . . . . . . 10 2 ≠ 0
189188a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ≠ 0)
190187, 180, 189divcan3d 10806 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2 · ((2 / 𝐸) / 𝐸)) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
191185, 190eqtrd 2656 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) = ((2 / 𝐸) / 𝐸))
19272resqcld 13035 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 / 𝐸)↑2) ∈ ℝ)
193192rehalfcld 11279 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) ∈ ℝ)
194 1rp 11836 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ+
195 rpaddcl 11854 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℝ+ ∧ (2 / 𝐸) ∈ ℝ+) → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
196194, 177, 195sylancr 695 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ+)
197196rpred 11872 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 + (2 / 𝐸)) ∈ ℝ)
198197, 193readdcld 10069 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) ∈ ℝ)
199193, 196ltaddrp2d 11906 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)))
200 efgt1p2 14844 . . . . . . . . . 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 4695 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 + (2 / 𝐸)) + (((2 / 𝐸)↑2) / 2)) < 𝑋)
203193, 198, 91, 199, 202lttrd 10198 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2 / 𝐸)↑2) / 2) < 𝑋)
204191, 203eqbrtrrd 4677 . . . . . 6 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝐸) < 𝑋)
20572, 70, 90, 204ltdiv23d 11937 . . . . 5 (𝜑 → ((2 / 𝐸) / 𝑋) < 𝐸)
206174, 205eqbrtrd 4675 . . . 4 (𝜑 → ((log‘𝑋) / 𝑋) < 𝐸)
20711, 157, 14, 170, 206lttrd 10198 . . 3 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) < 𝐸)
20811, 14, 207ltled 10185 . 2 (𝜑 → ((log‘𝑁) / 𝑁) ≤ 𝐸)
2099, 11, 14, 155, 208letrd 10194 1 (𝜑 → (abs‘((𝑅𝑁) / 𝑁)) ≤ 𝐸)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  wne 2794   class class class wbr 4653  cmpt 4729  cfv 5888  (class class class)co 6650  cc 9934  cr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941  +∞cpnf 10071  *cxr 10073   < clt 10074  cle 10075  cmin 10266   / cdiv 10684  cn 11020  2c2 11070  3c3 11071  0cn0 11292  +crp 11832  (,)cioo 12175  cexp 12860  abscabs 13974  expce 14792  eceu 14793  logclog 24301  Λcvma 24818  ψcchp 24819
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-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-e 14799  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-vma 24824  df-chp 24825
This theorem is referenced by:  pntpbnd1  25275
  Copyright terms: Public domain W3C validator