Metamath Proof Explorer


Theorem imo72b2

Description: IMO 1972 B2. (14th International Mathematical Olympiad in Poland, problem B2). (Contributed by Stanislas Polu, 9-Mar-2020)

Ref Expression
Hypotheses imo72b2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
imo72b2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : โ„ โŸถ โ„ )
imo72b2.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
imo72b2.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
imo72b2.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ‰ค 1 )
imo72b2.7 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
Assertion imo72b2 ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 imo72b2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
2 imo72b2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : โ„ โŸถ โ„ )
3 imo72b2.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
4 imo72b2.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
5 imo72b2.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ‰ค 1 )
6 imo72b2.7 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
7 2 3 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
8 7 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
9 8 abscld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
10 1red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
11 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
12 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ๐บ : โ„ โŸถ โ„ )
13 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
14 12 13 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
15 14 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
16 15 abscld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
17 10 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
18 ax-resscn โŠข โ„ โІ โ„‚
19 imaco โŠข ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) = ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) )
20 19 eqcomi โŠข ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) = ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ )
21 imassrn โŠข ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) โІ ran ( abs โˆ˜ ๐น )
22 21 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) โІ ran ( abs โˆ˜ ๐น ) )
23 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
24 absf โŠข abs : โ„‚ โŸถ โ„
25 24 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ abs : โ„‚ โŸถ โ„ )
26 18 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โ„ โІ โ„‚ )
27 25 26 fssresd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ†พ โ„ ) : โ„ โŸถ โ„ )
28 23 27 fco2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โˆ˜ ๐น ) : โ„ โŸถ โ„ )
29 28 frnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ran ( abs โˆ˜ ๐น ) โІ โ„ )
30 22 29 sstrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) โІ โ„ )
31 20 30 eqsstrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) โІ โ„ )
32 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
33 32 ne0ii โŠข โ„ โ‰  โˆ…
34 33 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โ„ โ‰  โˆ… )
35 34 28 wnefimgd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) โ‰  โˆ… )
36 35 necomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆ… โ‰  ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) )
37 20 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) = ( ( abs โˆ˜ ๐น ) โ€œ โ„ ) )
38 36 37 neeqtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆ… โ‰  ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) )
39 38 necomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) โ‰  โˆ… )
40 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ = 1 ) โ†’ ๐‘ = 1 )
41 40 breq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ = 1 ) โ†’ ( ๐‘ก โ‰ค ๐‘ โ†” ๐‘ก โ‰ค 1 ) )
42 41 ralbidv โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ = 1 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) ๐‘ก โ‰ค ๐‘ โ†” โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) ๐‘ก โ‰ค 1 ) )
43 1 5 extoimad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) ๐‘ก โ‰ค 1 )
44 43 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) ๐‘ก โ‰ค 1 )
45 17 42 44 rspcedvd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) ๐‘ก โ‰ค ๐‘ )
46 31 39 45 suprcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โˆˆ โ„ )
47 18 46 sselid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โˆˆ โ„‚ )
48 18 16 sselid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„‚ )
49 47 48 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ยท sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ) )
50 32 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
51 0lt1 โŠข 0 < 1
52 51 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 0 < 1 )
53 50 17 16 52 11 lttrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 0 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
54 53 gt0ne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โ‰  0 )
55 46 16 54 redivcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆˆ โ„ )
56 23 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐น : โ„ โŸถ โ„ )
57 12 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐บ : โ„ โŸถ โ„ )
58 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘ข โˆˆ โ„ )
59 13 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
60 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ๐‘ฃ = ๐ต )
61 60 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) = ( ๐‘ข + ๐ต ) )
62 61 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) )
63 60 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) = ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) )
64 63 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) )
65 62 64 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) )
66 60 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) = ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) )
67 66 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
68 67 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
69 65 68 eqeq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) โ†” ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) ) )
70 69 ralbidv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฃ = ๐ต ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) ) )
71 ralcom โŠข ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
72 71 biimpi โŠข ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
73 72 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) )
74 73 imp โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
75 4 74 mpdan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐‘ฃ ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐‘ฃ ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฃ ) ) ) )
76 70 3 75 rspcdv2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
77 76 r19.21bi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
78 77 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข + ๐ต ) ) + ( ๐น โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ต ) ) ) = ( 2 ยท ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
79 5 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ‰ค 1 )
80 56 57 58 59 78 79 imo72b2lem0 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ‰ค sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) )
81 0xr โŠข 0 โˆˆ โ„*
82 81 a1i โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 โˆˆ โ„* )
83 1xr โŠข 1 โˆˆ โ„*
84 83 a1i โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ 1 โˆˆ โ„* )
85 16 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
86 85 rexrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„* )
87 51 a1i โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 < 1 )
88 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
89 82 84 86 87 88 xrlttrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
90 23 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ โ„ )
91 90 recnd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) โˆˆ โ„‚ )
92 91 abscld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ) โˆˆ โ„ )
93 46 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โˆˆ โ„ )
94 80 89 85 92 93 lemuldiv3d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ) โ‰ค ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
95 94 ralrimiva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ข ) ) โ‰ค ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
96 23 55 95 imo72b2lem2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โ‰ค ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
97 96 53 16 46 46 lemuldiv4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ยท ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ‰ค sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) )
98 49 97 eqbrtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ยท sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ) โ‰ค sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) )
99 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
100 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ( abs โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฆ ) ) โ‰ค 1 )
101 23 99 100 imo72b2lem1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 0 < sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) )
102 98 101 46 16 46 lemuldiv3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ) )
103 26 46 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โˆˆ โ„‚ )
104 101 gt0ne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) โ‰  0 )
105 103 104 dividd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ) = 1 )
106 105 eqcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ 1 = ( sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) / sup ( ( abs โ€œ ( ๐น โ€œ โ„ ) ) , โ„ , < ) ) )
107 102 106 breqtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค 1 )
108 16 17 107 lensymd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) ) โ†’ ยฌ 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
109 11 108 pm2.65da โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ 1 < ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) )
110 9 10 109 nltled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค 1 )