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Theorem lgamgulmlem5

Description: Lemma for lgamgulm . (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jul-2017)

Ref Expression
Hypotheses lgamgulm.r ⊢ φ → R ∈ ℕ
lgamgulm.u ⊢ U = x ∈ ℂ | x ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k
lgamgulm.g ⊢ G = m ∈ ℕ ⟼ z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ m + 1 m − log ⁡ z m + 1
lgamgulm.t ⊢ T = m ∈ ℕ ⟼ if 2 ⁢ R ≤ m R ⁢ 2 ⁢ R + 1 m 2 R ⁢ log ⁡ m + 1 m + log ⁡ R + 1 ⁢ m + π
Assertion lgamgulmlem5 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n ⁡ y ≤ T ⁡ n

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lgamgulm.r ⊢ φ → R ∈ ℕ
2 lgamgulm.u ⊢ U = x ∈ ℂ | x ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k
3 lgamgulm.g ⊢ G = m ∈ ℕ ⟼ z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ m + 1 m − log ⁡ z m + 1
4 lgamgulm.t ⊢ T = m ∈ ℕ ⟼ if 2 ⁢ R ≤ m R ⁢ 2 ⁢ R + 1 m 2 R ⁢ log ⁡ m + 1 m + log ⁡ R + 1 ⁢ m + π
5 breq2 ⊢ R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 = if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 ↔ y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
6 breq2 ⊢ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π = if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π ↔ y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
7 1 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ∈ ℕ
8 7 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ 2 ⁢ R ≤ n → R ∈ ℕ
9 fveq2 ⊢ x = t → x = t
10 9 breq1d ⊢ x = t → x ≤ R ↔ t ≤ R
11 fvoveq1 ⊢ x = t → x + k = t + k
12 11 breq2d ⊢ x = t → 1 R ≤ x + k ↔ 1 R ≤ t + k
13 12 ralbidv ⊢ x = t → ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k ↔ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ t + k
14 10 13 anbi12d ⊢ x = t → x ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k ↔ t ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ t + k
15 14 cbvrabv ⊢ x ∈ ℂ | x ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k = t ∈ ℂ | t ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ t + k
16 2 15 eqtri ⊢ U = t ∈ ℂ | t ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ t + k
17 simplrl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ 2 ⁢ R ≤ n → n ∈ ℕ
18 simprr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ∈ U
19 18 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ 2 ⁢ R ≤ n → y ∈ U
20 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ 2 ⁢ R ≤ n → 2 ⁢ R ≤ n
21 8 16 17 19 20 lgamgulmlem3 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ 2 ⁢ R ≤ n → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2
22 1 2 lgamgulmlem1 ⊢ φ → U ⊆ ℂ ∖ ℤ ∖ ℕ
23 22 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → U ⊆ ℂ ∖ ℤ ∖ ℕ
24 23 18 sseldd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ∈ ℂ ∖ ℤ ∖ ℕ
25 24 eldifad ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ∈ ℂ
26 simprl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ∈ ℕ
27 26 peano2nnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n + 1 ∈ ℕ
28 27 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n + 1 ∈ ℝ +
29 26 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ∈ ℝ +
30 28 29 rpdivcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n + 1 n ∈ ℝ +
31 30 relogcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ n + 1 n ∈ ℝ
32 31 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ n + 1 n ∈ ℂ
33 25 32 mulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n ∈ ℂ
34 26 nncnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ∈ ℂ
35 26 nnne0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ≠ 0
36 25 34 35 divcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n ∈ ℂ
37 1cnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ∈ ℂ
38 36 37 addcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ∈ ℂ
39 24 26 dmgmdivn0 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≠ 0
40 38 39 logcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ∈ ℂ
41 33 40 subcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ∈ ℂ
42 41 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ∈ ℝ
43 33 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n ∈ ℝ
44 40 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ∈ ℝ
45 43 44 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ y n + 1 ∈ ℝ
46 7 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ∈ ℝ
47 46 31 remulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ⁢ log ⁡ n + 1 n ∈ ℝ
48 7 peano2nnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ∈ ℕ
49 48 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ∈ ℝ +
50 49 29 rpmulcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ⁢ n ∈ ℝ +
51 50 relogcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ R + 1 ⁢ n ∈ ℝ
52 pire ⊢ π ∈ ℝ
53 52 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → π ∈ ℝ
54 51 53 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ R + 1 ⁢ n + π ∈ ℝ
55 47 54 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π ∈ ℝ
56 33 40 abs2dif2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ y ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ y n + 1
57 25 32 absmuld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n = y ⁢ log ⁡ n + 1 n
58 30 rpred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n + 1 n ∈ ℝ
59 34 mullidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ⁢ n = n
60 26 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ∈ ℝ
61 60 lep1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ≤ n + 1
62 59 61 eqbrtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ⁢ n ≤ n + 1
63 1red ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ∈ ℝ
64 60 63 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n + 1 ∈ ℝ
65 63 64 29 lemuldivd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ⁢ n ≤ n + 1 ↔ 1 ≤ n + 1 n
66 62 65 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ≤ n + 1 n
67 58 66 logge0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 0 ≤ log ⁡ n + 1 n
68 31 67 absidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ n + 1 n = log ⁡ n + 1 n
69 68 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n = y ⁢ log ⁡ n + 1 n
70 57 69 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n = y ⁢ log ⁡ n + 1 n
71 25 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ∈ ℝ
72 fveq2 ⊢ x = y → x = y
73 72 breq1d ⊢ x = y → x ≤ R ↔ y ≤ R
74 fvoveq1 ⊢ x = y → x + k = y + k
75 74 breq2d ⊢ x = y → 1 R ≤ x + k ↔ 1 R ≤ y + k
76 75 ralbidv ⊢ x = y → ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k ↔ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
77 73 76 anbi12d ⊢ x = y → x ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ x + k ↔ y ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
78 77 2 elrab2 ⊢ y ∈ U ↔ y ∈ ℂ ∧ y ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
79 78 simprbi ⊢ y ∈ U → y ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
80 79 ad2antll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ≤ R ∧ ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
81 80 simpld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ≤ R
82 71 46 31 67 81 lemul1ad ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n
83 70 82 eqbrtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n
84 38 39 absrpcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ∈ ℝ +
85 84 relogcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ∈ ℝ
86 85 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ∈ ℂ
87 86 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ∈ ℝ
88 87 53 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 + π ∈ ℝ
89 abslogle ⊢ y n + 1 ∈ ℂ ∧ y n + 1 ≠ 0 → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ y n + 1 + π
90 38 39 89 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ y n + 1 + π
91 1rp ⊢ 1 ∈ ℝ +
92 relogdiv ⊢ 1 ∈ ℝ + ∧ R + 1 ⁢ n ∈ ℝ + → log ⁡ 1 R + 1 ⁢ n = log ⁡ 1 − log ⁡ R + 1 ⁢ n
93 91 50 92 sylancr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ 1 R + 1 ⁢ n = log ⁡ 1 − log ⁡ R + 1 ⁢ n
94 log1 ⊢ log ⁡ 1 = 0
95 94 oveq1i ⊢ log ⁡ 1 − log ⁡ R + 1 ⁢ n = 0 − log ⁡ R + 1 ⁢ n
96 df-neg ⊢ − log ⁡ R + 1 ⁢ n = 0 − log ⁡ R + 1 ⁢ n
97 95 96 eqtr4i ⊢ log ⁡ 1 − log ⁡ R + 1 ⁢ n = − log ⁡ R + 1 ⁢ n
98 93 97 eqtr2di ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → − log ⁡ R + 1 ⁢ n = log ⁡ 1 R + 1 ⁢ n
99 48 nnrecred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ∈ ℝ
100 25 34 addcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n ∈ ℂ
101 100 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n ∈ ℝ
102 7 nnrecred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R ∈ ℝ
103 7 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ∈ ℝ +
104 0le1 ⊢ 0 ≤ 1
105 104 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 0 ≤ 1
106 46 lep1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ≤ R + 1
107 103 49 63 105 106 lediv2ad ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ≤ 1 R
108 oveq2 ⊢ k = n → y + k = y + n
109 108 fveq2d ⊢ k = n → y + k = y + n
110 109 breq2d ⊢ k = n → 1 R ≤ y + k ↔ 1 R ≤ y + n
111 80 simprd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → ∀ k ∈ ℕ 0 1 R ≤ y + k
112 26 nnnn0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n ∈ ℕ 0
113 110 111 112 rspcdva ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R ≤ y + n
114 99 102 101 107 113 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ≤ y + n
115 99 101 29 114 lediv1dd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 n ≤ y + n n
116 48 nncnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ∈ ℂ
117 48 nnne0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ≠ 0
118 116 34 117 35 recdiv2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 n = 1 R + 1 ⁢ n
119 25 34 34 35 divdird ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n n = y n + n n
120 34 35 dividd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n n = 1
121 120 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + n n = y n + 1
122 119 121 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 = y + n n
123 122 fveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 = y + n n
124 100 34 35 absdivd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n n = y + n n
125 29 rpge0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 0 ≤ n
126 60 125 absidd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → n = n
127 126 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n n = y + n n
128 123 124 127 3eqtrrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y + n n = y n + 1
129 115 118 128 3brtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ⁢ n ≤ y n + 1
130 50 rpreccld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ⁢ n ∈ ℝ +
131 130 84 logled ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 R + 1 ⁢ n ≤ y n + 1 ↔ log ⁡ 1 R + 1 ⁢ n ≤ log ⁡ y n + 1
132 129 131 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ 1 R + 1 ⁢ n ≤ log ⁡ y n + 1
133 98 132 eqbrtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → − log ⁡ R + 1 ⁢ n ≤ log ⁡ y n + 1
134 38 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ∈ ℝ
135 46 63 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ∈ ℝ
136 50 rpred ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ⁢ n ∈ ℝ
137 36 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n ∈ ℝ
138 137 63 readdcld ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ∈ ℝ
139 36 37 abstrid ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ y n + 1
140 abs1 ⊢ 1 = 1
141 140 oveq2i ⊢ y n + 1 = y n + 1
142 139 141 breqtrdi ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ y n + 1
143 91 a1i ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ∈ ℝ +
144 25 absge0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 0 ≤ y
145 26 nnge1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 1 ≤ n
146 71 46 143 60 144 81 145 lediv12ad ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n ≤ R 1
147 25 34 35 absdivd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n = y n
148 126 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n = y n
149 147 148 eqtr2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n = y n
150 7 nncnd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R ∈ ℂ
151 150 div1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R 1 = R
152 146 149 151 3brtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n ≤ R
153 137 46 63 152 leadd1dd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ R + 1
154 134 138 135 142 153 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ R + 1
155 49 rpge0d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → 0 ≤ R + 1
156 135 60 155 145 lemulge11d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → R + 1 ≤ R + 1 ⁢ n
157 134 135 136 154 156 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ R + 1 ⁢ n
158 84 50 logled ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y n + 1 ≤ R + 1 ⁢ n ↔ log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n
159 157 158 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n
160 85 51 absled ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n ↔ − log ⁡ R + 1 ⁢ n ≤ log ⁡ y n + 1 ∧ log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n
161 133 159 160 mpbir2and ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n
162 87 51 53 161 leadd1dd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 + π ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
163 44 88 54 90 162 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → log ⁡ y n + 1 ≤ log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
164 43 44 47 54 83 163 le2addd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
165 42 45 55 56 164 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
166 165 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U ∧ ¬ 2 ⁢ R ≤ n → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
167 5 6 21 166 ifbothda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ≤ if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
168 oveq1 ⊢ m = n → m + 1 = n + 1
169 id ⊢ m = n → m = n
170 168 169 oveq12d ⊢ m = n → m + 1 m = n + 1 n
171 170 fveq2d ⊢ m = n → log ⁡ m + 1 m = log ⁡ n + 1 n
172 171 oveq2d ⊢ m = n → z ⁢ log ⁡ m + 1 m = z ⁢ log ⁡ n + 1 n
173 oveq2 ⊢ m = n → z m = z n
174 173 fvoveq1d ⊢ m = n → log ⁡ z m + 1 = log ⁡ z n + 1
175 172 174 oveq12d ⊢ m = n → z ⁢ log ⁡ m + 1 m − log ⁡ z m + 1 = z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1
176 175 mpteq2dv ⊢ m = n → z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ m + 1 m − log ⁡ z m + 1 = z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1
177 cnex ⊢ ℂ ∈ V
178 2 177 rabex2 ⊢ U ∈ V
179 178 mptex ⊢ z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 ∈ V
180 176 3 179 fvmpt ⊢ n ∈ ℕ → G ⁡ n = z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1
181 180 ad2antrl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n = z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1
182 181 fveq1d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n ⁡ y = z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 ⁡ y
183 oveq1 ⊢ z = y → z ⁢ log ⁡ n + 1 n = y ⁢ log ⁡ n + 1 n
184 oveq1 ⊢ z = y → z n = y n
185 184 fvoveq1d ⊢ z = y → log ⁡ z n + 1 = log ⁡ y n + 1
186 183 185 oveq12d ⊢ z = y → z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 = y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1
187 eqid ⊢ z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 = z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1
188 ovex ⊢ y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1 ∈ V
189 186 187 188 fvmpt ⊢ y ∈ U → z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 ⁡ y = y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1
190 189 ad2antll ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → z ∈ U ⟼ z ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ z n + 1 ⁡ y = y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1
191 182 190 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n ⁡ y = y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1
192 191 fveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n ⁡ y = y ⁢ log ⁡ n + 1 n − log ⁡ y n + 1
193 breq2 ⊢ m = n → 2 ⁢ R ≤ m ↔ 2 ⁢ R ≤ n
194 oveq1 ⊢ m = n → m 2 = n 2
195 194 oveq2d ⊢ m = n → 2 ⁢ R + 1 m 2 = 2 ⁢ R + 1 n 2
196 195 oveq2d ⊢ m = n → R ⁢ 2 ⁢ R + 1 m 2 = R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2
197 171 oveq2d ⊢ m = n → R ⁢ log ⁡ m + 1 m = R ⁢ log ⁡ n + 1 n
198 oveq2 ⊢ m = n → R + 1 ⁢ m = R + 1 ⁢ n
199 198 fveq2d ⊢ m = n → log ⁡ R + 1 ⁢ m = log ⁡ R + 1 ⁢ n
200 199 oveq1d ⊢ m = n → log ⁡ R + 1 ⁢ m + π = log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
201 197 200 oveq12d ⊢ m = n → R ⁢ log ⁡ m + 1 m + log ⁡ R + 1 ⁢ m + π = R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
202 193 196 201 ifbieq12d ⊢ m = n → if 2 ⁢ R ≤ m R ⁢ 2 ⁢ R + 1 m 2 R ⁢ log ⁡ m + 1 m + log ⁡ R + 1 ⁢ m + π = if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
203 ovex ⊢ R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 ∈ V
204 ovex ⊢ R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π ∈ V
205 203 204 ifex ⊢ if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π ∈ V
206 202 4 205 fvmpt ⊢ n ∈ ℕ → T ⁡ n = if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
207 206 ad2antrl ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → T ⁡ n = if 2 ⁢ R ≤ n R ⁢ 2 ⁢ R + 1 n 2 R ⁢ log ⁡ n + 1 n + log ⁡ R + 1 ⁢ n + π
208 167 192 207 3brtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ ∧ y ∈ U → G ⁡ n ⁡ y ≤ T ⁡ n