Metamath Proof Explorer


Theorem chtppilimlem2

Description: Lemma for chtppilim . (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses chtppilim.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
chtppilim.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1 )
Assertion chtppilimlem2 ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chtppilim.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
2 chtppilim.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < 1 )
3 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) )
4 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
5 elicopnf โŠข ( 2 โˆˆ โ„ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 2 โ‰ค ๐‘ฅ ) ) )
6 4 5 ax-mp โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 2 โ‰ค ๐‘ฅ ) )
7 3 6 sylib โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 2 โ‰ค ๐‘ฅ ) )
8 7 simpld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
9 0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
10 4 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
11 2pos โŠข 0 < 2
12 11 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 < 2 )
13 7 simprd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 2 โ‰ค ๐‘ฅ )
14 9 10 8 12 13 ltletrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 < ๐‘ฅ )
15 8 14 elrpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ )
16 1 rpred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
17 16 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
18 15 17 rpcxpcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
19 ppinncl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 2 โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„• )
20 7 19 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„• )
21 20 nnrpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„+ )
22 18 21 rpdivcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„+ )
23 22 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„+ )
24 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
25 difrp โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด < 1 โ†” ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„+ ) )
26 16 24 25 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด < 1 โ†” ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„+ ) )
27 2 26 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
28 ovexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 [,) +โˆž ) โˆˆ V )
29 24 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
30 1lt2 โŠข 1 < 2
31 30 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 1 < 2 )
32 29 10 8 31 13 ltletrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 1 < ๐‘ฅ )
33 8 32 rplogcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„+ )
34 15 33 rpdivcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„+ )
35 34 21 rpdivcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„+ )
36 27 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
37 36 rpred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
38 15 37 rpcxpcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โˆˆ โ„+ )
39 33 38 rpdivcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„+ )
40 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
41 eqidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) )
42 28 35 39 40 41 offval2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆ˜f ยท ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) )
43 34 rpcnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
44 39 rpcnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
45 21 rpcnne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 ) )
46 div23 โŠข ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) )
47 43 44 45 46 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) )
48 33 rpcnne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 ) )
49 38 rpcnne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โ‰  0 ) )
50 8 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
51 dmdcan โŠข ( ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โ‰  0 ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ยท ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
52 48 49 50 51 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ยท ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
53 43 44 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) = ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ยท ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
54 15 rpcnne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โ‰  0 ) )
55 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
56 55 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
57 36 rpcnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
58 cxpsub โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โ‰  0 ) โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ 1 ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
59 54 56 57 58 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ 1 ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
60 17 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
61 nncan โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) = ๐ด )
62 55 60 61 sylancr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) = ๐ด )
63 62 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) = ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) )
64 59 63 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ 1 ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) = ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) )
65 50 cxp1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ 1 ) = ๐‘ฅ )
66 65 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ 1 ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) = ( ๐‘ฅ / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
67 64 66 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) = ( ๐‘ฅ / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) )
68 52 53 67 3eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) )
69 68 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
70 47 69 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
71 70 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
72 42 71 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆ˜f ยท ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
73 chebbnd1 โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ ๐‘‚(1)
74 15 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) )
75 74 ssrdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 [,) +โˆž ) โŠ† โ„+ )
76 cxploglim โŠข ( ( 1 โˆ’ ๐ด ) โˆˆ โ„+ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
77 27 76 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
78 75 77 rlimres2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
79 o1rlimmul โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ ๐‘‚(1) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆ˜f ยท ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
80 73 78 79 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ / ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆ˜f ยท ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) / ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
81 72 80 eqbrtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
82 23 27 81 rlimi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) )
83 22 rpcnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
84 83 subid1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
85 84 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) = ( abs โ€˜ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
86 22 rpred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
87 22 rpge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
88 86 87 absidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
89 85 88 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) = ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
90 89 breq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) โ†” ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) )
91 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
92 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐ด < 1 )
93 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) )
94 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) )
95 91 92 93 94 chtppilimlem1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) )
96 95 expr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
97 90 96 sylbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
98 97 imim2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
99 98 ralimdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
100 99 reximdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘๐‘ ๐ด ) / ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 0 ) ) < ( 1 โˆ’ ๐ด ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
101 82 100 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( 2 [,) +โˆž ) ( ๐‘ง โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ( ( ฯ€ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) < ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )