Metamath Proof Explorer


Theorem dchrisumlema

Description: Lemma for dchrisum . Lemma 9.4.1 of Shapiro, p. 377. (Contributed by Mario Carneiro, 2-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses rpvmasum.z โŠข ๐‘ = ( โ„ค/nโ„ค โ€˜ ๐‘ )
rpvmasum.l โŠข ๐ฟ = ( โ„คRHom โ€˜ ๐‘ )
rpvmasum.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
rpvmasum.g โŠข ๐บ = ( DChr โ€˜ ๐‘ )
rpvmasum.d โŠข ๐ท = ( Base โ€˜ ๐บ )
rpvmasum.1 โŠข 1 = ( 0g โ€˜ ๐บ )
dchrisum.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ท )
dchrisum.n1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โ‰  1 )
dchrisum.2 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ฅ โ†’ ๐ด = ๐ต )
dchrisum.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
dchrisum.4 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
dchrisum.5 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด )
dchrisum.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
dchrisum.7 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘› ) ) ยท ๐ด ) )
Assertion dchrisumlema ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ผ โˆˆ โ„+ โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) โˆง ( ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) โ†’ 0 โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpvmasum.z โŠข ๐‘ = ( โ„ค/nโ„ค โ€˜ ๐‘ )
2 rpvmasum.l โŠข ๐ฟ = ( โ„คRHom โ€˜ ๐‘ )
3 rpvmasum.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
4 rpvmasum.g โŠข ๐บ = ( DChr โ€˜ ๐‘ )
5 rpvmasum.d โŠข ๐ท = ( Base โ€˜ ๐บ )
6 rpvmasum.1 โŠข 1 = ( 0g โ€˜ ๐บ )
7 dchrisum.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ท )
8 dchrisum.n1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โ‰  1 )
9 dchrisum.2 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ฅ โ†’ ๐ด = ๐ต )
10 dchrisum.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
11 dchrisum.4 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
12 dchrisum.5 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด )
13 dchrisum.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ‡๐‘Ÿ 0 )
14 dchrisum.7 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ( ๐ฟ โ€˜ ๐‘› ) ) ยท ๐ด ) )
15 11 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ ๐ด โˆˆ โ„ )
16 nfcsb1v โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด
17 16 nfel1 โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„
18 csbeq1a โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ๐ด = โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
19 18 eleq1d โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†” โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) )
20 17 19 rspc โŠข ( ๐ผ โˆˆ โ„+ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) )
21 15 20 syl5com โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ โ„+ โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) )
22 eqid โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) )
23 10 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ )
24 elicopnf โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) โ†” ( ๐ผ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โ‰ค ๐ผ ) ) )
25 23 24 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) โ†” ( ๐ผ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โ‰ค ๐ผ ) ) )
26 25 simprbda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„ )
27 26 flcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„ค )
28 27 peano2zd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„ค )
29 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
30 1zzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค )
31 nnrp โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„+ )
32 31 ssriv โŠข โ„• โŠ† โ„+
33 eqid โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด )
34 33 11 dmmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) = โ„+ )
35 32 34 sseqtrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„• โŠ† dom ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) )
36 29 30 13 35 rlimclim1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ‡ 0 )
37 36 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ‡ 0 )
38 0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
39 23 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ )
40 10 nngt0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ๐‘€ )
41 40 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 < ๐‘€ )
42 25 simplbda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐ผ )
43 38 39 26 41 42 ltletrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 < ๐ผ )
44 26 43 elrpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„+ )
45 15 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ ๐ด โˆˆ โ„ )
46 44 45 20 sylc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ )
47 46 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
48 ssid โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) )
49 fvex โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) โˆˆ V
50 48 49 climconst2 โŠข ( ( โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ‡ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
51 47 28 50 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ‡ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
52 44 rpge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 โ‰ค ๐ผ )
53 flge0nn0 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ผ ) โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„•0 )
54 26 52 53 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„•0 )
55 nn0p1nn โŠข ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„• )
56 54 55 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„• )
57 eluznn โŠข ( ( ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„• )
58 56 57 sylan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„• )
59 58 nnrpd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„+ )
60 15 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ ๐ด โˆˆ โ„ )
61 nfcsb1v โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด
62 61 nfel1 โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„
63 csbeq1a โŠข ( ๐‘› = ๐‘– โ†’ ๐ด = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
64 63 eleq1d โŠข ( ๐‘› = ๐‘– โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†” โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) )
65 62 64 rspc โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„+ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) )
66 59 60 65 sylc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ )
67 33 fvmpts โŠข ( ( ๐‘– โˆˆ โ„+ โˆง โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ€˜ ๐‘– ) = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
68 59 66 67 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ€˜ ๐‘– ) = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
69 68 66 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
70 fvconst2g โŠข ( ( โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ€˜ ๐‘– ) = โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
71 46 70 sylan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ€˜ ๐‘– ) = โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
72 46 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ )
73 71 72 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
74 44 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„+ )
75 12 3expia โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) )
76 75 ralrimivva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) )
77 76 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) )
78 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› โ„+
79 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘› ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ )
80 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› ๐ต
81 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› โ‰ค
82 80 81 16 nfbr โŠข โ„ฒ ๐‘› ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด
83 79 82 nfim โŠข โ„ฒ ๐‘› ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
84 78 83 nfralw โŠข โ„ฒ ๐‘› โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
85 breq2 โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โ†” ๐‘€ โ‰ค ๐ผ ) )
86 breq1 โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) )
87 85 86 anbi12d โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†” ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) ) )
88 18 breq2d โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ๐ต โ‰ค ๐ด โ†” ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
89 87 88 imbi12d โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) โ†” ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
90 89 ralbidv โŠข ( ๐‘› = ๐ผ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
91 84 90 rspc โŠข ( ๐ผ โˆˆ โ„+ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ด ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
92 74 77 91 sylc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
93 42 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘€ โ‰ค ๐ผ )
94 26 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐ผ โˆˆ โ„ )
95 reflcl โŠข ( ๐ผ โˆˆ โ„ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„ )
96 peano2re โŠข ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) โˆˆ โ„ โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„ )
97 94 95 96 3syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โˆˆ โ„ )
98 58 nnred โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ )
99 fllep1 โŠข ( ๐ผ โˆˆ โ„ โ†’ ๐ผ โ‰ค ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) )
100 26 99 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ ๐ผ โ‰ค ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) )
101 100 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐ผ โ‰ค ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) )
102 eluzle โŠข ( ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โ‰ค ๐‘– )
103 102 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) โ‰ค ๐‘– )
104 94 97 98 101 103 letrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ๐ผ โ‰ค ๐‘– )
105 93 104 jca โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘– ) )
106 breq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ( ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ๐ผ โ‰ค ๐‘– ) )
107 106 anbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†” ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘– ) ) )
108 eqvisset โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ๐‘– โˆˆ V )
109 equtr2 โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘› = ๐‘– ) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘› )
110 9 equcoms โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ๐ด = ๐ต )
111 109 110 syl โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘– โˆง ๐‘› = ๐‘– ) โ†’ ๐ด = ๐ต )
112 108 111 csbied โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด = ๐ต )
113 112 eqcomd โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
114 113 breq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ( ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โ†” โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
115 107 114 imbi12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘– โ†’ ( ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) โ†” ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘– ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
116 115 rspcv โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„+ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘ฅ ) โ†’ ๐ต โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ‰ค ๐ผ โˆง ๐ผ โ‰ค ๐‘– ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
117 59 92 105 116 syl3c โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ โฆ‹ ๐‘– / ๐‘› โฆŒ ๐ด โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
118 117 68 71 3brtr4d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โˆง ๐‘– โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐ด ) โ€˜ ๐‘– ) โ‰ค ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ( ( โŒŠ โ€˜ ๐ผ ) + 1 ) ) ร— { โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด } ) โ€˜ ๐‘– ) )
119 22 28 37 51 69 73 118 climle โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) ) โ†’ 0 โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
120 119 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) โ†’ 0 โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
121 21 120 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ผ โˆˆ โ„+ โ†’ โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„ ) โˆง ( ๐ผ โˆˆ ( ๐‘€ [,) +โˆž ) โ†’ 0 โ‰ค โฆ‹ ๐ผ / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )