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Theorem ppiub

Description: An upper bound on the prime-counting function ppi , which counts the number of primes less than N . (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014)

Ref Expression
Assertion ppiub ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 3re 3 ∈ ℝ
2 1 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → 3 ∈ ℝ )
3 simpl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ℝ )
4 ppicl ( 𝑁 ∈ ℝ → ( π𝑁 ) ∈ ℕ0 )
5 4 nn0red ( 𝑁 ∈ ℝ → ( π𝑁 ) ∈ ℝ )
6 5 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( π𝑁 ) ∈ ℝ )
7 2re 2 ∈ ℝ
8 resubcl ( ( ( π𝑁 ) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ) → ( ( π𝑁 ) − 2 ) ∈ ℝ )
9 6 7 8 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π𝑁 ) − 2 ) ∈ ℝ )
10 fzfi ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∈ Fin
11 ssrab2 { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
12 ssfi ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∈ Fin ∧ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ) → { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ∈ Fin )
13 10 11 12 mp2an { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ∈ Fin
14 hashcl ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ∈ Fin → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ∈ ℕ0 )
15 13 14 ax-mp ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ∈ ℕ0
16 15 nn0rei ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ∈ ℝ
17 16 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ∈ ℝ )
18 3nn 3 ∈ ℕ
19 nndivre ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ ) → ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ )
20 18 19 mpan2 ( 𝑁 ∈ ℝ → ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ )
21 20 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ )
22 ppifl ( 𝑁 ∈ ℝ → ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) = ( π𝑁 ) )
23 22 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) = ( π𝑁 ) )
24 ppi3 ( π ‘ 3 ) = 2
25 24 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( π ‘ 3 ) = 2 )
26 23 25 oveq12d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) − ( π ‘ 3 ) ) = ( ( π𝑁 ) − 2 ) )
27 3z 3 ∈ ℤ
28 27 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 3 ∈ ℤ )
29 flcl ( 𝑁 ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℤ )
30 29 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℤ )
31 flge ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℤ ) → ( 3 ≤ 𝑁 ↔ 3 ≤ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) )
32 27 31 mpan2 ( 𝑁 ∈ ℝ → ( 3 ≤ 𝑁 ↔ 3 ≤ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) )
33 32 biimpa ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 3 ≤ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
34 eluz2 ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℤ ‘ 3 ) ↔ ( 3 ∈ ℤ ∧ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℤ ∧ 3 ≤ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) )
35 28 30 33 34 syl3anbrc ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℤ ‘ 3 ) )
36 ppidif ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℤ ‘ 3 ) → ( ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) − ( π ‘ 3 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( ( 3 + 1 ) ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) )
37 35 36 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) − ( π ‘ 3 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( ( 3 + 1 ) ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) )
38 df-4 4 = ( 3 + 1 )
39 38 oveq1i ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) = ( ( 3 + 1 ) ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
40 39 ineq1i ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) = ( ( ( 3 + 1 ) ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ )
41 40 fveq2i ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) = ( ♯ ‘ ( ( ( 3 + 1 ) ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) )
42 37 41 eqtr4di ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π ‘ ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) − ( π ‘ 3 ) ) = ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) )
43 26 42 eqtr3d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π𝑁 ) − 2 ) = ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) )
44 dfin5 ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 𝑘 ∈ ℙ }
45 elfzle1 ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → 4 ≤ 𝑘 )
46 ppiublem2 ( ( 𝑘 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑘 ) → ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } )
47 46 expcom ( 4 ≤ 𝑘 → ( 𝑘 ∈ ℙ → ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } ) )
48 45 47 syl ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 ∈ ℙ → ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } ) )
49 48 ss2rabi { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 𝑘 ∈ ℙ } ⊆ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } }
50 44 49 eqsstri ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ⊆ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } }
51 ssdomg ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ∈ Fin → ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ⊆ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } → ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ≼ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) )
52 13 50 51 mp2 ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ≼ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } }
53 inss1 ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
54 ssfi ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∈ Fin ∧ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ∈ Fin )
55 10 53 54 mp2an ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ∈ Fin
56 hashdom ( ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ∈ Fin ∧ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ∈ Fin ) → ( ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) ≤ ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ↔ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ≼ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) )
57 55 13 56 mp2an ( ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) ≤ ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ↔ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ≼ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } )
58 52 57 mpbir ( ♯ ‘ ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∩ ℙ ) ) ≤ ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } )
59 43 58 eqbrtrdi ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π𝑁 ) − 2 ) ≤ ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) )
60 reflcl ( 𝑁 ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ )
61 60 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ )
62 peano2rem ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ )
63 61 62 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ )
64 6nn 6 ∈ ℕ
65 nndivre ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ )
66 63 64 65 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ )
67 reflcl ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ∈ ℝ )
68 66 67 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ∈ ℝ )
69 5re 5 ∈ ℝ
70 resubcl ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℝ ) → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ∈ ℝ )
71 61 69 70 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ∈ ℝ )
72 nndivre ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ )
73 71 64 72 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ )
74 reflcl ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℝ )
75 73 74 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℝ )
76 peano2re ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℝ → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ∈ ℝ )
77 75 76 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ∈ ℝ )
78 peano2rem ( 𝑁 ∈ ℝ → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℝ )
79 78 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℝ )
80 nndivre ( ( ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ )
81 79 64 80 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ )
82 simpl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ℝ )
83 resubcl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℝ ) → ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℝ )
84 82 69 83 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℝ )
85 nndivre ( ( ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ )
86 84 64 85 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ )
87 peano2re ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ → ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) ∈ ℝ )
88 86 87 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) ∈ ℝ )
89 flle ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ≤ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) )
90 66 89 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ≤ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) )
91 1re 1 ∈ ℝ
92 91 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 1 ∈ ℝ )
93 flle ( 𝑁 ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ≤ 𝑁 )
94 93 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ≤ 𝑁 )
95 61 82 92 94 lesub1dd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ≤ ( 𝑁 − 1 ) )
96 6re 6 ∈ ℝ
97 96 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 6 ∈ ℝ )
98 6pos 0 < 6
99 98 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 0 < 6 )
100 lediv1 ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℝ ∧ ( 6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6 ) ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ≤ ( 𝑁 − 1 ) ↔ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) ) )
101 63 79 97 99 100 syl112anc ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) ≤ ( 𝑁 − 1 ) ↔ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) ) )
102 95 101 mpbid ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) )
103 68 66 81 90 102 letrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ≤ ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) )
104 flle ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ≤ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) )
105 73 104 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ≤ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) )
106 69 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 5 ∈ ℝ )
107 61 82 106 94 lesub1dd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ≤ ( 𝑁 − 5 ) )
108 lediv1 ( ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℝ ∧ ( 6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6 ) ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ≤ ( 𝑁 − 5 ) ↔ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
109 71 84 97 99 108 syl112anc ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) ≤ ( 𝑁 − 5 ) ↔ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
110 107 109 mpbid ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ≤ ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) )
111 75 73 86 105 110 letrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ≤ ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) )
112 75 86 92 111 leadd1dd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ≤ ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) )
113 68 77 81 88 103 112 le2addd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) + ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ) ≤ ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) ) )
114 ovex ( 𝑘 mod 6 ) ∈ V
115 114 elpr ( ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } ↔ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∨ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) )
116 115 rabbii { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∨ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) }
117 unrab ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∪ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∨ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) }
118 116 117 eqtr4i { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } = ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∪ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } )
119 118 fveq2i ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) = ( ♯ ‘ ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∪ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) )
120 ssrab2 { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
121 ssfi ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∈ Fin ∧ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ) → { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∈ Fin )
122 10 120 121 mp2an { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∈ Fin
123 ssrab2 { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) )
124 ssfi ( ( ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∈ Fin ∧ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ⊆ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ) → { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ∈ Fin )
125 10 123 124 mp2an { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ∈ Fin
126 inrab ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∩ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) }
127 rabeq0 ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) } = ∅ ↔ ∀ 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ¬ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) )
128 1lt5 1 < 5
129 91 128 ltneii 1 ≠ 5
130 eqtr2 ( ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) → 1 = 5 )
131 130 necon3ai ( 1 ≠ 5 → ¬ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) )
132 129 131 ax-mp ¬ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 )
133 132 a1i ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → ¬ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) )
134 127 133 mprgbir { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ∧ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ) } = ∅
135 126 134 eqtri ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∩ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = ∅
136 hashun ( ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∈ Fin ∧ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ∈ Fin ∧ ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∩ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = ∅ ) → ( ♯ ‘ ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∪ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) ) = ( ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) + ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) ) )
137 122 125 135 136 mp3an ( ♯ ‘ ( { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ∪ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) ) = ( ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) + ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) )
138 119 137 eqtri ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) = ( ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) + ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) )
139 elfzelz ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℤ )
140 nnrp ( 6 ∈ ℕ → 6 ∈ ℝ+ )
141 64 140 ax-mp 6 ∈ ℝ+
142 0le1 0 ≤ 1
143 1lt6 1 < 6
144 modid ( ( ( 1 ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℝ+ ) ∧ ( 0 ≤ 1 ∧ 1 < 6 ) ) → ( 1 mod 6 ) = 1 )
145 91 141 142 143 144 mp4an ( 1 mod 6 ) = 1
146 145 eqeq2i ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 1 mod 6 ) ↔ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 )
147 1z 1 ∈ ℤ
148 moddvds ( ( 6 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 1 mod 6 ) ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) ) )
149 64 147 148 mp3an13 ( 𝑘 ∈ ℤ → ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 1 mod 6 ) ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) ) )
150 146 149 bitr3id ( 𝑘 ∈ ℤ → ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) ) )
151 139 150 syl ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑘 mod 6 ) = 1 ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) ) )
152 151 rabbiia { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) }
153 152 fveq2i ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) = ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) } )
154 64 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 6 ∈ ℕ )
155 4z 4 ∈ ℤ
156 155 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 4 ∈ ℤ )
157 4m1e3 ( 4 − 1 ) = 3
158 157 fveq2i ( ℤ ‘ ( 4 − 1 ) ) = ( ℤ ‘ 3 )
159 35 158 eleqtrrdi ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ∈ ( ℤ ‘ ( 4 − 1 ) ) )
160 147 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 1 ∈ ℤ )
161 154 156 159 160 hashdvds ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 1 ) } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) ) )
162 153 161 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) ) )
163 2cn 2 ∈ ℂ
164 ax-1cn 1 ∈ ℂ
165 df-3 3 = ( 2 + 1 )
166 157 165 eqtri ( 4 − 1 ) = ( 2 + 1 )
167 163 164 166 mvrraddi ( ( 4 − 1 ) − 1 ) = 2
168 167 oveq1i ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) = ( 2 / 6 )
169 168 fveq2i ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) = ( ⌊ ‘ ( 2 / 6 ) )
170 0re 0 ∈ ℝ
171 64 nnne0i 6 ≠ 0
172 7 96 171 redivcli ( 2 / 6 ) ∈ ℝ
173 2pos 0 < 2
174 7 96 173 98 divgt0ii 0 < ( 2 / 6 )
175 170 172 174 ltleii 0 ≤ ( 2 / 6 )
176 2lt6 2 < 6
177 6cn 6 ∈ ℂ
178 177 mulid1i ( 6 · 1 ) = 6
179 176 178 breqtrri 2 < ( 6 · 1 )
180 96 98 pm3.2i ( 6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6 )
181 ltdivmul ( ( 2 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ( 6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6 ) ) → ( ( 2 / 6 ) < 1 ↔ 2 < ( 6 · 1 ) ) )
182 7 91 180 181 mp3an ( ( 2 / 6 ) < 1 ↔ 2 < ( 6 · 1 ) )
183 179 182 mpbir ( 2 / 6 ) < 1
184 1e0p1 1 = ( 0 + 1 )
185 183 184 breqtri ( 2 / 6 ) < ( 0 + 1 )
186 0z 0 ∈ ℤ
187 flbi ( ( ( 2 / 6 ) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ ) → ( ( ⌊ ‘ ( 2 / 6 ) ) = 0 ↔ ( 0 ≤ ( 2 / 6 ) ∧ ( 2 / 6 ) < ( 0 + 1 ) ) ) )
188 172 186 187 mp2an ( ( ⌊ ‘ ( 2 / 6 ) ) = 0 ↔ ( 0 ≤ ( 2 / 6 ) ∧ ( 2 / 6 ) < ( 0 + 1 ) ) )
189 175 185 188 mpbir2an ( ⌊ ‘ ( 2 / 6 ) ) = 0
190 169 189 eqtri ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) = 0
191 190 oveq2i ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − 0 )
192 66 flcld ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ∈ ℤ )
193 192 zcnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) ∈ ℂ )
194 193 subid1d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − 0 ) = ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) )
195 191 194 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 1 ) / 6 ) ) ) = ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) )
196 162 195 eqtrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) = ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) )
197 5pos 0 < 5
198 170 69 197 ltleii 0 ≤ 5
199 5lt6 5 < 6
200 modid ( ( ( 5 ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℝ+ ) ∧ ( 0 ≤ 5 ∧ 5 < 6 ) ) → ( 5 mod 6 ) = 5 )
201 69 141 198 199 200 mp4an ( 5 mod 6 ) = 5
202 201 eqeq2i ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 5 mod 6 ) ↔ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 )
203 5nn 5 ∈ ℕ
204 203 nnzi 5 ∈ ℤ
205 moddvds ( ( 6 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 5 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 5 mod 6 ) ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) ) )
206 64 204 205 mp3an13 ( 𝑘 ∈ ℤ → ( ( 𝑘 mod 6 ) = ( 5 mod 6 ) ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) ) )
207 202 206 bitr3id ( 𝑘 ∈ ℤ → ( ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) ) )
208 139 207 syl ( 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑘 mod 6 ) = 5 ↔ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) ) )
209 208 rabbiia { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } = { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) }
210 209 fveq2i ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) } )
211 204 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 5 ∈ ℤ )
212 154 156 159 211 hashdvds ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ 6 ∥ ( 𝑘 − 5 ) } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) ) )
213 210 212 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) ) )
214 157 oveq1i ( ( 4 − 1 ) − 5 ) = ( 3 − 5 )
215 5cn 5 ∈ ℂ
216 3cn 3 ∈ ℂ
217 215 216 negsubdi2i - ( 5 − 3 ) = ( 3 − 5 )
218 3p2e5 ( 3 + 2 ) = 5
219 218 oveq1i ( ( 3 + 2 ) − 3 ) = ( 5 − 3 )
220 pncan2 ( ( 3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ) → ( ( 3 + 2 ) − 3 ) = 2 )
221 216 163 220 mp2an ( ( 3 + 2 ) − 3 ) = 2
222 219 221 eqtr3i ( 5 − 3 ) = 2
223 222 negeqi - ( 5 − 3 ) = - 2
224 214 217 223 3eqtr2i ( ( 4 − 1 ) − 5 ) = - 2
225 224 oveq1i ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) = ( - 2 / 6 )
226 divneg ( ( 2 ∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0 ) → - ( 2 / 6 ) = ( - 2 / 6 ) )
227 163 177 171 226 mp3an - ( 2 / 6 ) = ( - 2 / 6 )
228 225 227 eqtr4i ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) = - ( 2 / 6 )
229 228 fveq2i ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) = ( ⌊ ‘ - ( 2 / 6 ) )
230 172 91 183 ltleii ( 2 / 6 ) ≤ 1
231 172 91 lenegi ( ( 2 / 6 ) ≤ 1 ↔ - 1 ≤ - ( 2 / 6 ) )
232 230 231 mpbi - 1 ≤ - ( 2 / 6 )
233 170 172 ltnegi ( 0 < ( 2 / 6 ) ↔ - ( 2 / 6 ) < - 0 )
234 174 233 mpbi - ( 2 / 6 ) < - 0
235 neg0 - 0 = 0
236 1pneg1e0 ( 1 + - 1 ) = 0
237 235 236 eqtr4i - 0 = ( 1 + - 1 )
238 neg1cn - 1 ∈ ℂ
239 238 164 addcomi ( - 1 + 1 ) = ( 1 + - 1 )
240 237 239 eqtr4i - 0 = ( - 1 + 1 )
241 234 240 breqtri - ( 2 / 6 ) < ( - 1 + 1 )
242 172 renegcli - ( 2 / 6 ) ∈ ℝ
243 neg1z - 1 ∈ ℤ
244 flbi ( ( - ( 2 / 6 ) ∈ ℝ ∧ - 1 ∈ ℤ ) → ( ( ⌊ ‘ - ( 2 / 6 ) ) = - 1 ↔ ( - 1 ≤ - ( 2 / 6 ) ∧ - ( 2 / 6 ) < ( - 1 + 1 ) ) ) )
245 242 243 244 mp2an ( ( ⌊ ‘ - ( 2 / 6 ) ) = - 1 ↔ ( - 1 ≤ - ( 2 / 6 ) ∧ - ( 2 / 6 ) < ( - 1 + 1 ) ) )
246 232 241 245 mpbir2an ( ⌊ ‘ - ( 2 / 6 ) ) = - 1
247 229 246 eqtri ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) = - 1
248 247 oveq2i ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − - 1 )
249 73 flcld ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℤ )
250 249 zcnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℂ )
251 subneg ( ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − - 1 ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) )
252 250 164 251 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − - 1 ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) )
253 248 252 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) − ( ⌊ ‘ ( ( ( 4 − 1 ) − 5 ) / 6 ) ) ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) )
254 213 253 eqtrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) )
255 196 254 oveq12d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 1 } ) + ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) = 5 } ) ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) + ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ) )
256 138 255 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) = ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 1 ) / 6 ) ) + ( ( ⌊ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑁 ) − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) ) )
257 82 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ℂ )
258 257 2timesd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 2 · 𝑁 ) = ( 𝑁 + 𝑁 ) )
259 df-6 6 = ( 5 + 1 )
260 215 164 addcomi ( 5 + 1 ) = ( 1 + 5 )
261 259 260 eqtri 6 = ( 1 + 5 )
262 261 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 6 = ( 1 + 5 ) )
263 258 262 oveq12d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) = ( ( 𝑁 + 𝑁 ) − ( 1 + 5 ) ) )
264 addsub4 ( ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ) ∧ ( 1 ∈ ℂ ∧ 5 ∈ ℂ ) ) → ( ( 𝑁 + 𝑁 ) − ( 1 + 5 ) ) = ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) )
265 164 215 264 mpanr12 ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑁 + 𝑁 ) − ( 1 + 5 ) ) = ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) )
266 257 257 265 syl2anc ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 + 𝑁 ) − ( 1 + 5 ) ) = ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) )
267 263 266 eqtrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) = ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) )
268 267 oveq1d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) / 6 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) / 6 ) )
269 mulcl ( ( 2 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
270 163 257 269 sylancr ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ )
271 177 171 pm3.2i ( 6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0 )
272 divsubdir ( ( ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ ( 6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) / 6 ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) − ( 6 / 6 ) ) )
273 177 271 272 mp3an23 ( ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ → ( ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) / 6 ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) − ( 6 / 6 ) ) )
274 270 273 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) / 6 ) = ( ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) − ( 6 / 6 ) ) )
275 3t2e6 ( 3 · 2 ) = 6
276 216 163 mulcomi ( 3 · 2 ) = ( 2 · 3 )
277 275 276 eqtr3i 6 = ( 2 · 3 )
278 277 oveq2i ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) = ( ( 2 · 𝑁 ) / ( 2 · 3 ) )
279 3ne0 3 ≠ 0
280 216 279 pm3.2i ( 3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0 )
281 2cnne0 ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 )
282 divcan5 ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ ( 3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0 ) ∧ ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) ) → ( ( 2 · 𝑁 ) / ( 2 · 3 ) ) = ( 𝑁 / 3 ) )
283 280 281 282 mp3an23 ( 𝑁 ∈ ℂ → ( ( 2 · 𝑁 ) / ( 2 · 3 ) ) = ( 𝑁 / 3 ) )
284 257 283 syl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) / ( 2 · 3 ) ) = ( 𝑁 / 3 ) )
285 278 284 syl5eq ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) = ( 𝑁 / 3 ) )
286 177 171 dividi ( 6 / 6 ) = 1
287 286 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 6 / 6 ) = 1 )
288 285 287 oveq12d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) / 6 ) − ( 6 / 6 ) ) = ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) )
289 274 288 eqtrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 2 · 𝑁 ) − 6 ) / 6 ) = ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) )
290 79 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℂ )
291 84 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℂ )
292 divdir ( ( ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℂ ∧ ( 6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0 ) ) → ( ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) / 6 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
293 271 292 mp3an3 ( ( ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑁 − 5 ) ∈ ℂ ) → ( ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) / 6 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
294 290 291 293 syl2anc ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 𝑁 − 1 ) + ( 𝑁 − 5 ) ) / 6 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
295 268 289 294 3eqtr3d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) )
296 295 oveq1d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) + 1 ) = ( ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) )
297 21 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℂ )
298 npcan ( ( ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) + 1 ) = ( 𝑁 / 3 ) )
299 297 164 298 sylancl ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( 𝑁 / 3 ) − 1 ) + 1 ) = ( 𝑁 / 3 ) )
300 81 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) ∈ ℂ )
301 86 recnd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ∈ ℂ )
302 164 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 1 ∈ ℂ )
303 300 301 302 addassd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) ) + 1 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) ) )
304 296 299 303 3eqtr3d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 / 3 ) = ( ( ( 𝑁 − 1 ) / 6 ) + ( ( ( 𝑁 − 5 ) / 6 ) + 1 ) ) )
305 113 256 304 3brtr4d ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ♯ ‘ { 𝑘 ∈ ( 4 ... ( ⌊ ‘ 𝑁 ) ) ∣ ( 𝑘 mod 6 ) ∈ { 1 , 5 } } ) ≤ ( 𝑁 / 3 ) )
306 9 17 21 59 305 letrd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( π𝑁 ) − 2 ) ≤ ( 𝑁 / 3 ) )
307 7 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → 2 ∈ ℝ )
308 6 307 21 lesubaddd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( ( ( π𝑁 ) − 2 ) ≤ ( 𝑁 / 3 ) ↔ ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) ) )
309 306 308 mpbid ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )
310 309 adantlr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 3 ≤ 𝑁 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )
311 5 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ∈ ℝ )
312 7 a1i ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → 2 ∈ ℝ )
313 20 ad2antrr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ )
314 readdcl ( ( ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ) → ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) ∈ ℝ )
315 313 7 314 sylancl ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) ∈ ℝ )
316 ppiwordi ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( π ‘ 3 ) )
317 1 316 mp3an2 ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( π ‘ 3 ) )
318 317 adantlr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( π ‘ 3 ) )
319 318 24 breqtrdi ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ≤ 2 )
320 3pos 0 < 3
321 divge0 ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ ( 3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3 ) ) → 0 ≤ ( 𝑁 / 3 ) )
322 1 320 321 mpanr12 ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → 0 ≤ ( 𝑁 / 3 ) )
323 322 adantr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → 0 ≤ ( 𝑁 / 3 ) )
324 addge02 ( ( 2 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 / 3 ) ∈ ℝ ) → ( 0 ≤ ( 𝑁 / 3 ) ↔ 2 ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) ) )
325 7 313 324 sylancr ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( 0 ≤ ( 𝑁 / 3 ) ↔ 2 ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) ) )
326 323 325 mpbid ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → 2 ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )
327 311 312 315 319 326 letrd ( ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) ∧ 𝑁 ≤ 3 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )
328 2 3 310 327 lecasei ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → ( π𝑁 ) ≤ ( ( 𝑁 / 3 ) + 2 ) )