Metamath Proof Explorer


Theorem pntpbnd

Description: Lemma for pnt . Establish smallness of R at a point. Lemma 10.6.1 in Shapiro, p. 436. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Apr-2016)

Ref Expression
Hypothesis pntibnd.r โŠข ๐‘… = ( ๐‘Ž โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ’ ๐‘Ž ) )
Assertion pntpbnd โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pntibnd.r โŠข ๐‘… = ( ๐‘Ž โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆ’ ๐‘Ž ) )
2 1 pntrsumbnd2 โŠข โˆƒ ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘
3 simpl โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โ†’ ๐‘‘ โˆˆ โ„+ )
4 2rp โŠข 2 โˆˆ โ„+
5 rpaddcl โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง 2 โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ๐‘‘ + 2 ) โˆˆ โ„+ )
6 3 4 5 sylancl โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โ†’ ( ๐‘‘ + 2 ) โˆˆ โ„+ )
7 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
8 elioore โŠข ( ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โ†’ ๐‘’ โˆˆ โ„ )
9 8 adantl โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ๐‘’ โˆˆ โ„ )
10 eliooord โŠข ( ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โ†’ ( 0 < ๐‘’ โˆง ๐‘’ < 1 ) )
11 10 adantl โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( 0 < ๐‘’ โˆง ๐‘’ < 1 ) )
12 11 simpld โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ 0 < ๐‘’ )
13 9 12 elrpd โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ๐‘’ โˆˆ โ„+ )
14 rerpdivcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘’ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 / ๐‘’ ) โˆˆ โ„ )
15 7 13 14 sylancr โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( 2 / ๐‘’ ) โˆˆ โ„ )
16 15 rpefcld โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) โˆˆ โ„+ )
17 simpllr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) )
18 eqid โŠข ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) = ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) )
19 simplrr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) )
20 simp-4l โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ ๐‘‘ โˆˆ โ„+ )
21 simp-4r โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ )
22 eqid โŠข ( ๐‘‘ + 2 ) = ( ๐‘‘ + 2 )
23 simplrl โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) )
24 simpr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
25 1 17 18 19 20 21 22 23 24 pntpbnd2 โŠข ยฌ ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
26 iman โŠข ( ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†” ยฌ ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โˆง ยฌ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
27 25 26 mpbir โŠข ( ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
28 27 ralrimivva โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
29 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) = ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) )
30 29 raleqdv โŠข ( ๐‘ฅ = ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) โ†” โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
31 30 ralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) โ†” โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
32 31 rspcev โŠข ( ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( 2 / ๐‘’ ) ) (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
33 16 28 32 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โˆง ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
34 33 ralrimiva โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โ†’ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
35 fvoveq1 โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘‘ + 2 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) = ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) )
36 35 oveq1d โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘‘ + 2 ) โ†’ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) = ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) )
37 36 raleqdv โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘‘ + 2 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) โ†” โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
38 37 rexbidv โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘‘ + 2 ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) โ†” โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
39 38 ralbidv โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘‘ + 2 ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) โ†” โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) )
40 39 rspcev โŠข ( ( ( ๐‘‘ + 2 ) โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ( ๐‘‘ + 2 ) / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
41 6 34 40 syl2anc โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
42 41 rexlimiva โŠข ( โˆƒ ๐‘‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘– โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘— โˆˆ โ„ค ( abs โ€˜ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘– ... ๐‘— ) ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ( ๐‘› ยท ( ๐‘› + 1 ) ) ) ) โ‰ค ๐‘‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ ) )
43 2 42 ax-mp โŠข โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘’ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ( exp โ€˜ ( ๐‘ / ๐‘’ ) ) [,) +โˆž ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘ฅ (,) +โˆž ) โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ < ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฆ ) ) โˆง ( abs โ€˜ ( ( ๐‘… โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘› ) ) โ‰ค ๐‘’ )