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Theorem divlogrlim

Description: The inverse logarithm function converges to zero. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2016)

Ref Expression
Assertion divlogrlim x 1 +∞ 1 log x 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elioore x 1 +∞ x
2 eliooord x 1 +∞ 1 < x x < +∞
3 2 simpld x 1 +∞ 1 < x
4 1 3 rplogcld x 1 +∞ log x +
5 4 rprecred x 1 +∞ 1 log x
6 5 recnd x 1 +∞ 1 log x
7 6 rgen x 1 +∞ 1 log x
8 7 a1i x 1 +∞ 1 log x
9 ioossre 1 +∞
10 9 a1i 1 +∞
11 8 10 rlim0lt x 1 +∞ 1 log x 0 y + c x 1 +∞ c < x 1 log x < y
12 11 mptru x 1 +∞ 1 log x 0 y + c x 1 +∞ c < x 1 log x < y
13 id y + y +
14 13 rprecred y + 1 y
15 14 reefcld y + e 1 y
16 5 ad2antlr y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x
17 1 ad2antlr y + x 1 +∞ e 1 y < x x
18 3 ad2antlr y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 < x
19 17 18 rplogcld y + x 1 +∞ e 1 y < x log x +
20 19 rpreccld y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x +
21 20 rpge0d y + x 1 +∞ e 1 y < x 0 1 log x
22 16 21 absidd y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x = 1 log x
23 simpll y + x 1 +∞ e 1 y < x y +
24 4 ad2antlr y + x 1 +∞ e 1 y < x log x +
25 simpr y + x 1 +∞ e 1 y < x e 1 y < x
26 1rp 1 +
27 26 a1i y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 +
28 27 rpred y + x 1 +∞ e 1 y < x 1
29 28 17 18 ltled y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 x
30 17 27 29 rpgecld y + x 1 +∞ e 1 y < x x +
31 30 reeflogd y + x 1 +∞ e 1 y < x e log x = x
32 25 31 breqtrrd y + x 1 +∞ e 1 y < x e 1 y < e log x
33 23 rprecred y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 y
34 24 rpred y + x 1 +∞ e 1 y < x log x
35 eflt 1 y log x 1 y < log x e 1 y < e log x
36 33 34 35 syl2anc y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 y < log x e 1 y < e log x
37 32 36 mpbird y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 y < log x
38 23 24 37 ltrec1d y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x < y
39 22 38 eqbrtrd y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x < y
40 39 ex y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x < y
41 40 ralrimiva y + x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x < y
42 breq1 c = e 1 y c < x e 1 y < x
43 42 rspceaimv e 1 y x 1 +∞ e 1 y < x 1 log x < y c x 1 +∞ c < x 1 log x < y
44 15 41 43 syl2anc y + c x 1 +∞ c < x 1 log x < y
45 12 44 mprgbir x 1 +∞ 1 log x 0