Metamath Proof Explorer


Theorem aaliou3lem8

Description: Lemma for aaliou3 . (Contributed by Stefan O'Rear, 20-Nov-2014)

Ref Expression
Assertion aaliou3lem8 ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2rp โŠข 2 โˆˆ โ„+
2 rpdivcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„+ )
3 1 2 mpan โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„+ )
4 3 rpred โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„ )
5 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
6 1lt2 โŠข 1 < 2
7 expnbnd โŠข ( ( ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„ โˆง 1 < 2 ) โ†’ โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„• ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
8 5 6 7 mp3an23 โŠข ( ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„ โ†’ โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„• ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
9 4 8 syl โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„• ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
10 9 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„• ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
11 simprl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„• )
12 simpll โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„• )
13 nnaddm1cl โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
14 11 12 13 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
15 simplr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+ )
16 rerpdivcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„ )
17 5 15 16 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โˆˆ โ„ )
18 11 nnnn0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„•0 )
19 reexpcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) โˆˆ โ„ )
20 5 18 19 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) โˆˆ โ„ )
21 11 12 nnaddcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆˆ โ„• )
22 nnm1nn0 โŠข ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
23 21 22 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
24 peano2nn0 โŠข ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
25 23 24 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
26 25 faccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
27 26 nnzd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„ค )
28 23 faccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„• )
29 28 nnzd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ค )
30 12 nnzd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
31 29 30 zmulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) โˆˆ โ„ค )
32 27 31 zsubcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ค )
33 rpexpcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„+ โˆง ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„+ )
34 1 32 33 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„+ )
35 34 rpred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
36 simprr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
37 17 20 36 ltled โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โ‰ค ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) )
38 5 a1i โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
39 1le2 โŠข 1 โ‰ค 2
40 39 a1i โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 1 โ‰ค 2 )
41 11 nnred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ )
42 28 nnred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ )
43 18 nn0ge0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘Ž )
44 28 nnge1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 1 โ‰ค ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) )
45 41 42 43 44 lemulge12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โ‰ค ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐‘Ž ) )
46 facp1 โŠข ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) )
47 23 46 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) )
48 47 oveq1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) = ( ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) )
49 28 nncnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
50 25 nn0cnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆˆ โ„‚ )
51 12 nncnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
52 49 50 51 subdid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆ’ ๐ด ) ) = ( ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) )
53 11 nncnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ )
54 21 nncnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
55 1cnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
56 54 55 npcand โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) = ( ๐‘Ž + ๐ด ) )
57 53 51 56 mvrraddd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆ’ ๐ด ) = ๐‘Ž )
58 57 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) โˆ’ ๐ด ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐‘Ž ) )
59 48 52 58 3eqtr2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐‘Ž ) )
60 45 59 breqtrrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โ‰ค ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) )
61 11 nnzd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค )
62 eluz โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โ†” ๐‘Ž โ‰ค ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
63 61 32 62 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) โ†” ๐‘Ž โ‰ค ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
64 60 63 mpbird โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘Ž ) )
65 38 40 64 leexp2ad โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) โ‰ค ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
66 17 20 35 37 65 letrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โ‰ค ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
67 rpcnne0 โŠข ( 2 โˆˆ โ„+ โ†’ ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0 ) )
68 1 67 mp1i โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0 ) )
69 expsub โŠข ( ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0 ) โˆง ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) / ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
70 68 27 31 69 syl12anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) / ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
71 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
72 71 a1i โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
73 12 nnnn0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•0 )
74 28 nnnn0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„•0 )
75 72 73 74 expmuld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) )
76 75 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) / ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )
77 rpexpcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„+ โˆง ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )
78 1 27 77 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )
79 78 rpcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
80 rpexpcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„+ โˆง ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )
81 1 29 80 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„+ )
82 81 30 rpexpcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
83 82 rpcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
84 82 rpne0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) โ‰  0 )
85 79 83 84 divrecd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) )
86 70 76 85 3eqtrrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) = ( 2 โ†‘ ( ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆ’ ( ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ยท ๐ด ) ) ) )
87 66 86 breqtrrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ๐ต ) โ‰ค ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) )
88 82 rpreccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) โˆˆ โ„+ )
89 78 88 rpmulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„+ )
90 89 rpred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
91 38 90 15 ledivmuld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 / ๐ต ) โ‰ค ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โ†” 2 โ‰ค ( ๐ต ยท ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) ) )
92 87 91 mpbid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( ๐ต ยท ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) )
93 15 rpcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
94 88 rpcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
95 93 79 94 mul12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐ต ยท ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) )
96 92 95 breqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) )
97 15 88 rpmulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„+ )
98 97 rpred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
99 38 98 78 ledivmuld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ( 2 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โ†” 2 โ‰ค ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ยท ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) ) ) )
100 96 99 mpbird โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) )
101 26 nnnn0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„•0 )
102 expneg โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) = ( 1 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) )
103 71 101 102 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) = ( 1 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) )
104 103 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 ยท ( 1 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) ) )
105 78 rpne0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) โ‰  0 )
106 72 79 105 divrecd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 ยท ( 1 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) ) )
107 104 106 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) = ( 2 / ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) )
108 93 83 84 divrecd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) = ( ๐ต ยท ( 1 / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) )
109 100 107 108 3brtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )
110 fvoveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) = ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) )
111 110 negeqd โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) = - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) )
112 111 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) = ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) )
113 112 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) = ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) )
114 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) )
115 114 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) )
116 115 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) = ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) )
117 116 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) = ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )
118 113 117 breq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โ†’ ( ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) โ†” ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) )
119 118 rspcev โŠข ( ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• โˆง ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ( ( ๐‘Ž + ๐ด ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ ๐ด ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )
120 14 109 119 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„• โˆง ( 2 / ๐ต ) < ( 2 โ†‘ ๐‘Ž ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )
121 10 120 rexlimddv โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• ( 2 ยท ( 2 โ†‘ - ( ! โ€˜ ( ๐‘ฅ + 1 ) ) ) ) โ‰ค ( ๐ต / ( ( 2 โ†‘ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†‘ ๐ด ) ) )