Metamath Proof Explorer


Theorem wallispi2lem2

Description: Two expressions are proven to be equal, and this is used to complete the proof of the second version of Wallis' formula for ฯ€ . (Contributed by Glauco Siliprandi, 30-Jun-2017)

Ref Expression
Assertion wallispi2lem2 ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) โ†‘ 2 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ 1 ) )
2 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) = ( 4 ยท 1 ) )
3 2 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) )
4 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ! โ€˜ 1 ) )
5 4 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) )
6 3 5 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) ) )
7 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) = ( 2 ยท 1 ) )
8 7 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) )
9 8 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
10 6 9 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
11 1 10 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) โ†” ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
12 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
13 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) = ( 4 ยท ๐‘ฆ ) )
14 13 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) )
15 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) )
16 15 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) )
17 14 16 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) )
18 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) = ( 2 ยท ๐‘ฆ ) )
19 18 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) )
20 19 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) )
21 17 20 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) )
22 12 21 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) โ†” ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
23 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
24 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) = ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
25 24 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
26 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
27 26 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) )
28 25 27 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) )
29 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) = ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
30 29 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
31 30 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
32 28 31 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
33 23 32 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) โ†” ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
34 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ ) )
35 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) = ( 4 ยท ๐‘ ) )
36 35 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) )
37 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ! โ€˜ ๐‘ ) )
38 37 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) )
39 36 38 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) ) )
40 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) = ( 2 ยท ๐‘ ) )
41 40 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) )
42 41 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) โ†‘ 2 ) )
43 39 42 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) โ†‘ 2 ) ) )
44 34 43 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฅ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฅ ) ) โ†‘ 2 ) ) โ†” ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
45 1z โŠข 1 โˆˆ โ„ค
46 seq1 โŠข ( 1 โˆˆ โ„ค โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ 1 ) )
47 45 46 ax-mp โŠข ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ 1 )
48 1nn โŠข 1 โˆˆ โ„•
49 oveq2 โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( 2 ยท ๐‘˜ ) = ( 2 ยท 1 ) )
50 49 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) = ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) )
51 49 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) = ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) )
52 49 51 oveq12d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) )
53 52 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
54 50 53 oveq12d โŠข ( ๐‘˜ = 1 โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
55 eqid โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
56 ovex โŠข ( ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) โˆˆ V
57 54 55 56 fvmpt โŠข ( 1 โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
58 48 57 ax-mp โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
59 2t1e2 โŠข ( 2 ยท 1 ) = 2
60 59 oveq1i โŠข ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) = ( 2 โ†‘ 4 )
61 2exp4 โŠข ( 2 โ†‘ 4 ) = 1 6
62 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
63 6nn0 โŠข 6 โˆˆ โ„•0
64 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
65 1t1e1 โŠข ( 1 ยท 1 ) = 1
66 65 oveq1i โŠข ( ( 1 ยท 1 ) + 0 ) = ( 1 + 0 )
67 1p0e1 โŠข ( 1 + 0 ) = 1
68 66 67 eqtri โŠข ( ( 1 ยท 1 ) + 0 ) = 1
69 6cn โŠข 6 โˆˆ โ„‚
70 69 mulridi โŠข ( 6 ยท 1 ) = 6
71 63 dec0h โŠข 6 = 0 6
72 70 71 eqtri โŠข ( 6 ยท 1 ) = 0 6
73 62 62 63 61 63 64 68 72 decmul1c โŠข ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท 1 ) = 1 6
74 61 73 eqtr4i โŠข ( 2 โ†‘ 4 ) = ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท 1 )
75 2nn0 โŠข 2 โˆˆ โ„•0
76 2t2e4 โŠข ( 2 ยท 2 ) = 4
77 sq1 โŠข ( 1 โ†‘ 2 ) = 1
78 62 75 76 77 65 numexp2x โŠข ( 1 โ†‘ 4 ) = 1
79 78 eqcomi โŠข 1 = ( 1 โ†‘ 4 )
80 79 oveq2i โŠข ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท 1 ) = ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท ( 1 โ†‘ 4 ) )
81 4cn โŠข 4 โˆˆ โ„‚
82 81 mulridi โŠข ( 4 ยท 1 ) = 4
83 82 eqcomi โŠข 4 = ( 4 ยท 1 )
84 83 oveq2i โŠข ( 2 โ†‘ 4 ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) )
85 fac1 โŠข ( ! โ€˜ 1 ) = 1
86 85 eqcomi โŠข 1 = ( ! โ€˜ 1 )
87 86 oveq1i โŠข ( 1 โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 )
88 84 87 oveq12i โŠข ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท ( 1 โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) )
89 74 80 88 3eqtri โŠข ( 2 โ†‘ 4 ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) )
90 60 89 eqtri โŠข ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) )
91 59 oveq1i โŠข ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) = ( 2 โˆ’ 1 )
92 2m1e1 โŠข ( 2 โˆ’ 1 ) = 1
93 91 92 eqtri โŠข ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) = 1
94 93 oveq2i โŠข ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( 2 ยท 1 ) ยท 1 )
95 59 oveq1i โŠข ( ( 2 ยท 1 ) ยท 1 ) = ( 2 ยท 1 )
96 95 59 eqtri โŠข ( ( 2 ยท 1 ) ยท 1 ) = 2
97 59 fveq2i โŠข ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) = ( ! โ€˜ 2 )
98 fac2 โŠข ( ! โ€˜ 2 ) = 2
99 97 98 eqtri โŠข ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) = 2
100 99 eqcomi โŠข 2 = ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) )
101 94 96 100 3eqtri โŠข ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) )
102 101 oveq1i โŠข ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 )
103 90 102 oveq12i โŠข ( ( ( 2 ยท 1 ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท 1 ) ยท ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
104 47 58 103 3eqtri โŠข ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท 1 ) ) ยท ( ( ! โ€˜ 1 ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
105 elnnuz โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†” ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
106 105 biimpi โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
107 106 adantr โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
108 seqp1 โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
109 107 108 syl โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
110 simpr โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) )
111 110 oveq1d โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
112 eqidd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
113 oveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘˜ ) = ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
114 113 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) = ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) )
115 113 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) = ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) )
116 113 115 oveq12d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) )
117 116 oveq1d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) )
118 114 117 oveq12d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
119 118 adantl โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ = ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
120 peano2nn โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ฆ + 1 ) โˆˆ โ„• )
121 2cnd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
122 nncn โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
123 1cnd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
124 122 123 addcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ฆ + 1 ) โˆˆ โ„‚ )
125 121 124 mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
126 4nn0 โŠข 4 โˆˆ โ„•0
127 126 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 4 โˆˆ โ„•0 )
128 125 127 expcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚ )
129 125 123 subcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„‚ )
130 125 129 mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
131 130 sqcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
132 2pos โŠข 0 < 2
133 132 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 0 < 2 )
134 133 gt0ne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โ‰  0 )
135 120 nnne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ฆ + 1 ) โ‰  0 )
136 121 124 134 135 mulne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ‰  0 )
137 1red โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
138 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
139 138 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
140 nnre โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ )
141 140 137 readdcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ฆ + 1 ) โˆˆ โ„ )
142 1lt2 โŠข 1 < 2
143 142 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < 2 )
144 nnrp โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„+ )
145 137 144 ltaddrp2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < ( ๐‘ฆ + 1 ) )
146 139 141 143 145 mulgt1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
147 137 146 gtned โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ‰  1 )
148 125 123 147 subne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) โ‰  0 )
149 125 129 136 148 mulne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ‰  0 )
150 2z โŠข 2 โˆˆ โ„ค
151 150 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„ค )
152 130 149 151 expne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) โ‰  0 )
153 128 131 152 divcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
154 112 119 120 153 fvmptd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
155 154 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
156 nnnn0 โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 )
157 127 156 nn0mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 )
158 121 157 expcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„‚ )
159 faccl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„• )
160 nncn โŠข ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
161 156 159 160 3syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
162 161 127 expcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚ )
163 158 162 mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) โˆˆ โ„‚ )
164 75 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„•0 )
165 164 156 nn0mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 )
166 faccl โŠข ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„• )
167 nncn โŠข ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„‚ )
168 165 166 167 3syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„‚ )
169 168 sqcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
170 165 166 syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โˆˆ โ„• )
171 170 nnne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ‰  0 )
172 168 171 151 expne0d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) โ‰  0 )
173 163 169 128 131 172 152 divmuldivd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
174 121 124 127 mulexpd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) = ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) )
175 174 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) ) )
176 121 127 expcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚ )
177 124 127 expcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚ )
178 158 162 176 177 mul4d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) ) )
179 161 124 127 mulexpd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) = ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) )
180 179 eqcomd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) )
181 180 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ยท ( ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†‘ 4 ) ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) )
182 175 178 181 3eqtrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) )
183 121 122 mulcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
184 183 123 addcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) โˆˆ โ„‚ )
185 125 184 mulcomd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) = ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
186 185 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) )
187 121 122 123 adddid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 2 ยท 1 ) ) )
188 187 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) = ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 2 ยท 1 ) ) โˆ’ 1 ) )
189 59 121 eqeltrid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท 1 ) โˆˆ โ„‚ )
190 183 189 123 addsubassd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 2 ยท 1 ) ) โˆ’ 1 ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) )
191 59 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 ยท 1 ) = 2 )
192 191 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) = ( 2 โˆ’ 1 ) )
193 192 92 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) = 1 )
194 193 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( ( 2 ยท 1 ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) )
195 188 190 194 3eqtrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) )
196 195 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) )
197 196 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ) )
198 168 184 125 mulassd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) )
199 186 197 198 3eqtr4d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) ) = ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
200 199 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
201 168 130 164 mulexpd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
202 df-2 โŠข 2 = ( 1 + 1 )
203 202 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 = ( 1 + 1 ) )
204 203 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 1 + 1 ) ) )
205 183 123 123 addassd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 1 + 1 ) ) )
206 204 205 eqtr4d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) = ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) )
207 206 fveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) = ( ! โ€˜ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) )
208 62 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„•0 )
209 165 208 nn0addcld โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
210 facp1 โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) )
211 209 210 syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) )
212 facp1 โŠข ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) )
213 165 212 syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) )
214 203 eqcomd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 1 + 1 ) = 2 )
215 214 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 1 + 1 ) ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) )
216 214 202 59 3eqtr4g โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 = ( 2 ยท 1 ) )
217 216 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) = ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + ( 2 ยท 1 ) ) )
218 217 187 eqtr4d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) = ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
219 205 215 218 3eqtrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) = ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
220 213 219 oveq12d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) + 1 ) ) = ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
221 207 211 220 3eqtrrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) )
222 221 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 1 ) ) ยท ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) )
223 200 201 222 3eqtr3d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) )
224 182 223 oveq12d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
225 173 224 eqtrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ยท ( ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
226 83 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 4 = ( 4 ยท 1 ) )
227 226 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + 4 ) = ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + ( 4 ยท 1 ) ) )
228 227 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + 4 ) ) = ( 2 โ†‘ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + ( 4 ยท 1 ) ) ) )
229 121 127 157 expaddd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) )
230 81 a1i โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 4 โˆˆ โ„‚ )
231 230 122 123 adddid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + ( 4 ยท 1 ) ) )
232 231 eqcomd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + ( 4 ยท 1 ) ) = ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
233 232 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( 4 ยท ๐‘ฆ ) + ( 4 ยท 1 ) ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
234 228 229 233 3eqtr3d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) = ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
235 facp1 โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
236 156 235 syl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
237 236 eqcomd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
238 237 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) = ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) )
239 234 238 oveq12d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) )
240 218 fveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) = ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
241 240 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
242 239 241 oveq12d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( 2 โ†‘ 4 ) ) ยท ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( ( 2 ยท ๐‘ฆ ) + 2 ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
243 155 225 242 3eqtrd โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
244 243 adantr โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
245 109 111 244 3eqtrd โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
246 245 ex โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ฆ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ฆ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
247 11 22 33 44 104 246 nnind โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โ†‘ 4 ) / ( ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) ยท ( ( 2 ยท ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ€˜ ๐‘ ) = ( ( ( 2 โ†‘ ( 4 ยท ๐‘ ) ) ยท ( ( ! โ€˜ ๐‘ ) โ†‘ 4 ) ) / ( ( ! โ€˜ ( 2 ยท ๐‘ ) ) โ†‘ 2 ) ) )