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Theorem pntleml

Description: Lemma for pnt . Equation 10.6.35 in Shapiro, p. 436. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses pntlem3.r 𝑅 = ( 𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑎 ) − 𝑎 ) )
pntlem3.a ( 𝜑𝐴 ∈ ℝ+ )
pntlem3.A ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑥 ) / 𝑥 ) ) ≤ 𝐴 )
pntlemp.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℝ+ )
pntlemp.l ( 𝜑𝐿 ∈ ( 0 (,) 1 ) )
pntlemp.d 𝐷 = ( 𝐴 + 1 )
pntlemp.f 𝐹 = ( ( 1 − ( 1 / 𝐷 ) ) · ( ( 𝐿 / ( 3 2 · 𝐵 ) ) / ( 𝐷 ↑ 2 ) ) )
pntlemp.K ( 𝜑 → ∀ 𝑒 ∈ ( 0 (,) 1 ) ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑘 ∈ ( ( exp ‘ ( 𝐵 / 𝑒 ) ) [,) +∞ ) ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑥 (,) +∞ ) ∃ 𝑧 ∈ ℝ+ ( ( 𝑦 < 𝑧 ∧ ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) < ( 𝑘 · 𝑦 ) ) ∧ ∀ 𝑢 ∈ ( 𝑧 [,] ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑢 ) / 𝑢 ) ) ≤ 𝑒 ) )
Assertion pntleml ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ⇝𝑟 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pntlem3.r 𝑅 = ( 𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑎 ) − 𝑎 ) )
2 pntlem3.a ( 𝜑𝐴 ∈ ℝ+ )
3 pntlem3.A ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑥 ) / 𝑥 ) ) ≤ 𝐴 )
4 pntlemp.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℝ+ )
5 pntlemp.l ( 𝜑𝐿 ∈ ( 0 (,) 1 ) )
6 pntlemp.d 𝐷 = ( 𝐴 + 1 )
7 pntlemp.f 𝐹 = ( ( 1 − ( 1 / 𝐷 ) ) · ( ( 𝐿 / ( 3 2 · 𝐵 ) ) / ( 𝐷 ↑ 2 ) ) )
8 pntlemp.K ( 𝜑 → ∀ 𝑒 ∈ ( 0 (,) 1 ) ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑘 ∈ ( ( exp ‘ ( 𝐵 / 𝑒 ) ) [,) +∞ ) ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑥 (,) +∞ ) ∃ 𝑧 ∈ ℝ+ ( ( 𝑦 < 𝑧 ∧ ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) < ( 𝑘 · 𝑦 ) ) ∧ ∀ 𝑢 ∈ ( 𝑧 [,] ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑢 ) / 𝑢 ) ) ≤ 𝑒 ) )
9 eqid { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } = { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 }
10 1 2 4 5 6 7 pntlemd ( 𝜑 → ( 𝐿 ∈ ℝ+𝐷 ∈ ℝ+𝐹 ∈ ℝ+ ) )
11 10 simp3d ( 𝜑𝐹 ∈ ℝ+ )
12 0m0e0 ( 0 − 0 ) = 0
13 simpr ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → 𝑟 = 0 )
14 13 oveq1d ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝑟 ↑ 3 ) = ( 0 ↑ 3 ) )
15 3nn 3 ∈ ℕ
16 0exp ( 3 ∈ ℕ → ( 0 ↑ 3 ) = 0 )
17 15 16 ax-mp ( 0 ↑ 3 ) = 0
18 14 17 eqtrdi ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝑟 ↑ 3 ) = 0 )
19 18 oveq2d ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) = ( 𝐹 · 0 ) )
20 11 rpcnd ( 𝜑𝐹 ∈ ℂ )
21 20 mul01d ( 𝜑 → ( 𝐹 · 0 ) = 0 )
22 21 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝐹 · 0 ) = 0 )
23 19 22 eqtrd ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) = 0 )
24 13 23 oveq12d ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) = ( 0 − 0 ) )
25 12 24 13 3eqtr4a ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) = 𝑟 )
26 simplr ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → 𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } )
27 25 26 eqeltrd ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 = 0 ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } )
28 oveq1 ( 𝑦 = 𝑠 → ( 𝑦 [,) +∞ ) = ( 𝑠 [,) +∞ ) )
29 28 raleqdv ( 𝑦 = 𝑠 → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) )
30 29 cbvrexvw ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ↔ ∃ 𝑠 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 )
31 simplrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) )
32 0re 0 ∈ ℝ
33 2 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ+ )
34 33 rpred ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
35 elicc2 ( ( 0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ) → ( 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ↔ ( 𝑟 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑟𝑟𝐴 ) ) )
36 32 34 35 sylancr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ↔ ( 𝑟 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑟𝑟𝐴 ) ) )
37 31 36 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑟𝑟𝐴 ) )
38 37 simp1d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑟 ∈ ℝ )
39 11 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝐹 ∈ ℝ+ )
40 37 simp2d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 0 ≤ 𝑟 )
41 simplrl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑟 ≠ 0 )
42 38 40 41 ne0gt0d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 0 < 𝑟 )
43 38 42 elrpd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑟 ∈ ℝ+ )
44 3z 3 ∈ ℤ
45 rpexpcl ( ( 𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 3 ∈ ℤ ) → ( 𝑟 ↑ 3 ) ∈ ℝ+ )
46 43 44 45 sylancl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 ↑ 3 ) ∈ ℝ+ )
47 39 46 rpmulcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ∈ ℝ+ )
48 47 rpred ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ∈ ℝ )
49 38 48 resubcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ℝ )
50 3 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑥 ) / 𝑥 ) ) ≤ 𝐴 )
51 4 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝐵 ∈ ℝ+ )
52 5 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝐿 ∈ ( 0 (,) 1 ) )
53 8 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ∀ 𝑒 ∈ ( 0 (,) 1 ) ∃ 𝑥 ∈ ℝ+𝑘 ∈ ( ( exp ‘ ( 𝐵 / 𝑒 ) ) [,) +∞ ) ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑥 (,) +∞ ) ∃ 𝑧 ∈ ℝ+ ( ( 𝑦 < 𝑧 ∧ ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) < ( 𝑘 · 𝑦 ) ) ∧ ∀ 𝑢 ∈ ( 𝑧 [,] ( ( 1 + ( 𝐿 · 𝑒 ) ) · 𝑧 ) ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑢 ) / 𝑢 ) ) ≤ 𝑒 ) )
54 37 simp3d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑟𝐴 )
55 eqid ( 𝑟 / 𝐷 ) = ( 𝑟 / 𝐷 )
56 eqid ( exp ‘ ( 𝐵 / ( 𝑟 / 𝐷 ) ) ) = ( exp ‘ ( 𝐵 / ( 𝑟 / 𝐷 ) ) )
57 simprl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑠 ∈ ℝ+ )
58 1rp 1 ∈ ℝ+
59 rpaddcl ( ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑠 + 1 ) ∈ ℝ+ )
60 57 58 59 sylancl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑠 + 1 ) ∈ ℝ+ )
61 57 rpge0d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 0 ≤ 𝑠 )
62 1re 1 ∈ ℝ
63 57 rpred ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑠 ∈ ℝ )
64 addge02 ( ( 1 ∈ ℝ ∧ 𝑠 ∈ ℝ ) → ( 0 ≤ 𝑠 ↔ 1 ≤ ( 𝑠 + 1 ) ) )
65 62 63 64 sylancr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 0 ≤ 𝑠 ↔ 1 ≤ ( 𝑠 + 1 ) ) )
66 61 65 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 1 ≤ ( 𝑠 + 1 ) )
67 60 66 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( ( 𝑠 + 1 ) ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ ( 𝑠 + 1 ) ) )
68 57 rpxrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑠 ∈ ℝ* )
69 63 lep1d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 𝑠 ≤ ( 𝑠 + 1 ) )
70 df-ico [,) = ( 𝑡 ∈ ℝ* , 𝑟 ∈ ℝ* ↦ { 𝑤 ∈ ℝ* ∣ ( 𝑡𝑤𝑤 < 𝑟 ) } )
71 xrletr ( ( 𝑠 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑠 + 1 ) ∈ ℝ*𝑣 ∈ ℝ* ) → ( ( 𝑠 ≤ ( 𝑠 + 1 ) ∧ ( 𝑠 + 1 ) ≤ 𝑣 ) → 𝑠𝑣 ) )
72 70 70 71 ixxss1 ( ( 𝑠 ∈ ℝ*𝑠 ≤ ( 𝑠 + 1 ) ) → ( ( 𝑠 + 1 ) [,) +∞ ) ⊆ ( 𝑠 [,) +∞ ) )
73 68 69 72 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( ( 𝑠 + 1 ) [,) +∞ ) ⊆ ( 𝑠 [,) +∞ ) )
74 simprr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 )
75 ssralv ( ( ( 𝑠 + 1 ) [,) +∞ ) ⊆ ( 𝑠 [,) +∞ ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 → ∀ 𝑧 ∈ ( ( 𝑠 + 1 ) [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) )
76 73 74 75 sylc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( ( 𝑠 + 1 ) [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 )
77 1 33 50 51 52 6 7 53 43 54 55 56 67 76 pntlemp ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) )
78 rpre ( 𝑤 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ )
79 78 adantl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → 𝑤 ∈ ℝ )
80 79 leidd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → 𝑤𝑤 )
81 elicopnf ( 𝑤 ∈ ℝ → ( 𝑤 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ↔ ( 𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑤𝑤 ) ) )
82 79 81 syl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑤 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ↔ ( 𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑤𝑤 ) ) )
83 79 80 82 mpbir2and ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → 𝑤 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) )
84 fveq2 ( 𝑣 = 𝑤 → ( 𝑅𝑣 ) = ( 𝑅𝑤 ) )
85 id ( 𝑣 = 𝑤𝑣 = 𝑤 )
86 84 85 oveq12d ( 𝑣 = 𝑤 → ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) = ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) )
87 86 fveq2d ( 𝑣 = 𝑤 → ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) )
88 87 breq1d ( 𝑣 = 𝑤 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
89 88 rspcv ( 𝑤 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) → ( ∀ 𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
90 83 89 syl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ∀ 𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
91 1 pntrf 𝑅 : ℝ+ ⟶ ℝ
92 91 ffvelrni ( 𝑤 ∈ ℝ+ → ( 𝑅𝑤 ) ∈ ℝ )
93 rerpdivcl ( ( ( 𝑅𝑤 ) ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ∈ ℝ )
94 92 93 mpancom ( 𝑤 ∈ ℝ+ → ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ∈ ℝ )
95 94 adantl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ∈ ℝ )
96 95 recnd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ∈ ℂ )
97 96 absge0d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → 0 ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) )
98 96 abscld ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ∈ ℝ )
99 49 adantr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ℝ )
100 letr ( ( 0 ∈ ℝ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ℝ ) → ( ( 0 ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ∧ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
101 32 98 99 100 mp3an2i ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ( 0 ≤ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ∧ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
102 97 101 mpand ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑤 ) / 𝑤 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
103 90 102 syld ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+ ) → ( ∀ 𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
104 103 rexlimdva ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
105 77 104 mpd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) )
106 47 rpge0d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → 0 ≤ ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) )
107 38 48 subge02d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 0 ≤ ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ↔ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ≤ 𝑟 ) )
108 106 107 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ≤ 𝑟 )
109 49 38 34 108 54 letrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ≤ 𝐴 )
110 elicc2 ( ( 0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ) → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ↔ ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∧ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ≤ 𝐴 ) ) )
111 32 34 110 sylancr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ↔ ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∧ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ≤ 𝐴 ) ) )
112 49 105 109 111 mpbir3and ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) )
113 112 77 jca ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) ∧ ( 𝑠 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) ) → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
114 113 rexlimdvaa ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) → ( ∃ 𝑠 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑠 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) ) )
115 30 114 syl5bi ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑟 ≠ 0 ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) ) )
116 115 anassrs ( ( ( 𝜑𝑟 ≠ 0 ) ∧ 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) ) )
117 116 expimpd ( ( 𝜑𝑟 ≠ 0 ) → ( ( 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) → ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) ) )
118 breq2 ( 𝑡 = 𝑟 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) )
119 118 rexralbidv ( 𝑡 = 𝑟 → ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 ↔ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) )
120 119 elrab ( 𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ↔ ( 𝑟 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑟 ) )
121 breq2 ( 𝑡 = ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
122 121 rexralbidv ( 𝑡 = ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 ↔ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
123 fveq2 ( 𝑣 = 𝑧 → ( 𝑅𝑣 ) = ( 𝑅𝑧 ) )
124 id ( 𝑣 = 𝑧𝑣 = 𝑧 )
125 123 124 oveq12d ( 𝑣 = 𝑧 → ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) = ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) )
126 125 fveq2d ( 𝑣 = 𝑧 → ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) )
127 126 breq1d ( 𝑣 = 𝑧 → ( ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
128 127 cbvralvw ( ∀ 𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) )
129 oveq1 ( 𝑤 = 𝑦 → ( 𝑤 [,) +∞ ) = ( 𝑦 [,) +∞ ) )
130 129 raleqdv ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
131 128 130 syl5bb ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∀ 𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
132 131 cbvrexvw ( ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) )
133 122 132 bitr4di ( 𝑡 = ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 ↔ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
134 133 elrab ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ↔ ( ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∧ ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣 ∈ ( 𝑤 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑣 ) / 𝑣 ) ) ≤ ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ) )
135 117 120 134 3imtr4g ( ( 𝜑𝑟 ≠ 0 ) → ( 𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) )
136 135 imp ( ( ( 𝜑𝑟 ≠ 0 ) ∧ 𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } )
137 136 an32s ( ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) ∧ 𝑟 ≠ 0 ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } )
138 27 137 pm2.61dane ( ( 𝜑𝑟 ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } ) → ( 𝑟 − ( 𝐹 · ( 𝑟 ↑ 3 ) ) ) ∈ { 𝑡 ∈ ( 0 [,] 𝐴 ) ∣ ∃ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ( 𝑦 [,) +∞ ) ( abs ‘ ( ( 𝑅𝑧 ) / 𝑧 ) ) ≤ 𝑡 } )
139 1 2 3 9 11 138 pntlem3 ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ⇝𝑟 1 )