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Theorem pntpbnd2

Description: Lemma for pntpbnd . (Contributed by Mario Carneiro, 11-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses pntpbnd.r ⊢ R = a ∈ ℝ + ⟼ ψ ⁡ a − a
pntpbnd1.e ⊢ φ → E ∈ 0 1
pntpbnd1.x ⊢ X = e 2 E
pntpbnd1.y ⊢ φ → Y ∈ X +∞
pntpbnd1.1 ⊢ φ → A ∈ ℝ +
pntpbnd1.2 ⊢ φ → ∀ i ∈ ℕ ∀ j ∈ ℤ ∑ y = i j R ⁡ y y ⁢ y + 1 ≤ A
pntpbnd1.c ⊢ C = A + 2
pntpbnd1.k ⊢ φ → K ∈ e C E +∞
pntpbnd1.3 ⊢ φ → ¬ ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
Assertion pntpbnd2 ⊢ ¬ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pntpbnd.r ⊢ R = a ∈ ℝ + ⟼ ψ ⁡ a − a
2 pntpbnd1.e ⊢ φ → E ∈ 0 1
3 pntpbnd1.x ⊢ X = e 2 E
4 pntpbnd1.y ⊢ φ → Y ∈ X +∞
5 pntpbnd1.1 ⊢ φ → A ∈ ℝ +
6 pntpbnd1.2 ⊢ φ → ∀ i ∈ ℕ ∀ j ∈ ℤ ∑ y = i j R ⁡ y y ⁢ y + 1 ≤ A
7 pntpbnd1.c ⊢ C = A + 2
8 pntpbnd1.k ⊢ φ → K ∈ e C E +∞
9 pntpbnd1.3 ⊢ φ → ¬ ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
10 2div2e1 ⊢ 2 2 = 1
11 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
12 11 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ
13 ioossre ⊢ 0 1 ⊆ ℝ
14 13 2 sselid ⊢ φ → E ∈ ℝ
15 eliooord ⊢ E ∈ 0 1 → 0 < E ∧ E < 1
16 2 15 syl ⊢ φ → 0 < E ∧ E < 1
17 16 simpld ⊢ φ → 0 < E
18 14 17 elrpd ⊢ φ → E ∈ ℝ +
19 2rp ⊢ 2 ∈ ℝ +
20 19 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ +
21 7 oveq1i ⊢ C − A = A + 2 - A
22 5 rpcnd ⊢ φ → A ∈ ℂ
23 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
24 pncan2 ⊢ A ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ → A + 2 - A = 2
25 22 23 24 sylancl ⊢ φ → A + 2 - A = 2
26 21 25 eqtrid ⊢ φ → C − A = 2
27 26 oveq1d ⊢ φ → C − A E = 2 E
28 rpaddcl ⊢ A ∈ ℝ + ∧ 2 ∈ ℝ + → A + 2 ∈ ℝ +
29 5 19 28 sylancl ⊢ φ → A + 2 ∈ ℝ +
30 7 29 eqeltrid ⊢ φ → C ∈ ℝ +
31 30 rpcnd ⊢ φ → C ∈ ℂ
32 14 recnd ⊢ φ → E ∈ ℂ
33 18 rpne0d ⊢ φ → E ≠ 0
34 31 22 32 33 divsubdird ⊢ φ → C − A E = C E − A E
35 27 34 eqtr3d ⊢ φ → 2 E = C E − A E
36 30 18 rpdivcld ⊢ φ → C E ∈ ℝ +
37 36 rpred ⊢ φ → C E ∈ ℝ
38 5 rpred ⊢ φ → A ∈ ℝ
39 38 18 rerpdivcld ⊢ φ → A E ∈ ℝ
40 resubcl ⊢ C E ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ → C E − 2 ∈ ℝ
41 37 11 40 sylancl ⊢ φ → C E − 2 ∈ ℝ
42 37 reefcld ⊢ φ → e C E ∈ ℝ
43 elicopnf ⊢ e C E ∈ ℝ → K ∈ e C E +∞ ↔ K ∈ ℝ ∧ e C E ≤ K
44 42 43 syl ⊢ φ → K ∈ e C E +∞ ↔ K ∈ ℝ ∧ e C E ≤ K
45 8 44 mpbid ⊢ φ → K ∈ ℝ ∧ e C E ≤ K
46 45 simpld ⊢ φ → K ∈ ℝ
47 0red ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
48 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
49 48 a1i ⊢ φ → 1 ∈ ℝ
50 0lt1 ⊢ 0 < 1
51 50 a1i ⊢ φ → 0 < 1
52 efgt1 ⊢ C E ∈ ℝ + → 1 < e C E
53 36 52 syl ⊢ φ → 1 < e C E
54 45 simprd ⊢ φ → e C E ≤ K
55 49 42 46 53 54 ltletrd ⊢ φ → 1 < K
56 47 49 46 51 55 lttrd ⊢ φ → 0 < K
57 46 56 elrpd ⊢ φ → K ∈ ℝ +
58 57 relogcld ⊢ φ → log ⁡ K ∈ ℝ
59 resubcl ⊢ log ⁡ K ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ → log ⁡ K − 2 ∈ ℝ
60 58 11 59 sylancl ⊢ φ → log ⁡ K − 2 ∈ ℝ
61 57 reeflogd ⊢ φ → e log ⁡ K = K
62 54 61 breqtrrd ⊢ φ → e C E ≤ e log ⁡ K
63 efle ⊢ C E ∈ ℝ ∧ log ⁡ K ∈ ℝ → C E ≤ log ⁡ K ↔ e C E ≤ e log ⁡ K
64 37 58 63 syl2anc ⊢ φ → C E ≤ log ⁡ K ↔ e C E ≤ e log ⁡ K
65 62 64 mpbird ⊢ φ → C E ≤ log ⁡ K
66 37 58 12 65 lesub1dd ⊢ φ → C E − 2 ≤ log ⁡ K − 2
67 fzfid ⊢ φ → Y + 1 … K ⁢ Y ∈ Fin
68 ioossre ⊢ X +∞ ⊆ ℝ
69 68 4 sselid ⊢ φ → Y ∈ ℝ
70 rerpdivcl ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ E ∈ ℝ + → 2 E ∈ ℝ
71 11 18 70 sylancr ⊢ φ → 2 E ∈ ℝ
72 71 reefcld ⊢ φ → e 2 E ∈ ℝ
73 3 72 eqeltrid ⊢ φ → X ∈ ℝ
74 efgt0 ⊢ 2 E ∈ ℝ → 0 < e 2 E
75 71 74 syl ⊢ φ → 0 < e 2 E
76 75 3 breqtrrdi ⊢ φ → 0 < X
77 73 rexrd ⊢ φ → X ∈ ℝ *
78 elioopnf ⊢ X ∈ ℝ * → Y ∈ X +∞ ↔ Y ∈ ℝ ∧ X < Y
79 77 78 syl ⊢ φ → Y ∈ X +∞ ↔ Y ∈ ℝ ∧ X < Y
80 4 79 mpbid ⊢ φ → Y ∈ ℝ ∧ X < Y
81 80 simprd ⊢ φ → X < Y
82 47 73 69 76 81 lttrd ⊢ φ → 0 < Y
83 47 69 82 ltled ⊢ φ → 0 ≤ Y
84 flge0nn0 ⊢ Y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ Y → Y ∈ ℕ 0
85 69 83 84 syl2anc ⊢ φ → Y ∈ ℕ 0
86 nn0p1nn ⊢ Y ∈ ℕ 0 → Y + 1 ∈ ℕ
87 85 86 syl ⊢ φ → Y + 1 ∈ ℕ
88 elfzuz ⊢ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ∈ ℤ ≥ Y + 1
89 eluznn ⊢ Y + 1 ∈ ℕ ∧ n ∈ ℤ ≥ Y + 1 → n ∈ ℕ
90 87 88 89 syl2an ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ∈ ℕ
91 90 peano2nnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 ∈ ℕ
92 91 nnrecred ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → 1 n + 1 ∈ ℝ
93 67 92 fsumrecl ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ∈ ℝ
94 58 recnd ⊢ φ → log ⁡ K ∈ ℂ
95 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
96 69 82 elrpd ⊢ φ → Y ∈ ℝ +
97 96 relogcld ⊢ φ → log ⁡ Y ∈ ℝ
98 97 recnd ⊢ φ → log ⁡ Y ∈ ℂ
99 94 95 98 pnpcan2d ⊢ φ → log ⁡ K + log ⁡ Y - 2 + log ⁡ Y = log ⁡ K − 2
100 57 96 relogmuld ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y = log ⁡ K + log ⁡ Y
101 58 97 readdcld ⊢ φ → log ⁡ K + log ⁡ Y ∈ ℝ
102 100 101 eqeltrd ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y ∈ ℝ
103 fzfid ⊢ φ → 0 … Y ∈ Fin
104 elfznn0 ⊢ n ∈ 0 … Y → n ∈ ℕ 0
105 104 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … Y → n ∈ ℕ 0
106 nn0p1nn ⊢ n ∈ ℕ 0 → n + 1 ∈ ℕ
107 105 106 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … Y → n + 1 ∈ ℕ
108 107 nnrecred ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … Y → 1 n + 1 ∈ ℝ
109 103 108 fsumrecl ⊢ φ → ∑ n = 0 Y 1 n + 1 ∈ ℝ
110 109 93 readdcld ⊢ φ → ∑ n = 0 Y 1 n + 1 + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ∈ ℝ
111 readdcl ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ log ⁡ Y ∈ ℝ → 2 + log ⁡ Y ∈ ℝ
112 11 97 111 sylancr ⊢ φ → 2 + log ⁡ Y ∈ ℝ
113 112 93 readdcld ⊢ φ → 2 + log ⁡ Y + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ∈ ℝ
114 46 69 remulcld ⊢ φ → K ⁢ Y ∈ ℝ
115 69 recnd ⊢ φ → Y ∈ ℂ
116 115 mullidd ⊢ φ → 1 ⁢ Y = Y
117 49 46 55 ltled ⊢ φ → 1 ≤ K
118 lemul1 ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ 0 < Y → 1 ≤ K ↔ 1 ⁢ Y ≤ K ⁢ Y
119 49 46 69 82 118 syl112anc ⊢ φ → 1 ≤ K ↔ 1 ⁢ Y ≤ K ⁢ Y
120 117 119 mpbid ⊢ φ → 1 ⁢ Y ≤ K ⁢ Y
121 116 120 eqbrtrrd ⊢ φ → Y ≤ K ⁢ Y
122 47 69 114 83 121 letrd ⊢ φ → 0 ≤ K ⁢ Y
123 flge0nn0 ⊢ K ⁢ Y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ⁢ Y → K ⁢ Y ∈ ℕ 0
124 114 122 123 syl2anc ⊢ φ → K ⁢ Y ∈ ℕ 0
125 nn0p1nn ⊢ K ⁢ Y ∈ ℕ 0 → K ⁢ Y + 1 ∈ ℕ
126 124 125 syl ⊢ φ → K ⁢ Y + 1 ∈ ℕ
127 126 nnrpd ⊢ φ → K ⁢ Y + 1 ∈ ℝ +
128 127 relogcld ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ ℝ
129 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
130 114 flcld ⊢ φ → K ⁢ Y ∈ ℤ
131 130 peano2zd ⊢ φ → K ⁢ Y + 1 ∈ ℤ
132 elfznn ⊢ k ∈ 1 … K ⁢ Y + 1 → k ∈ ℕ
133 132 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 1 … K ⁢ Y + 1 → k ∈ ℕ
134 nnrecre ⊢ k ∈ ℕ → 1 k ∈ ℝ
135 134 recnd ⊢ k ∈ ℕ → 1 k ∈ ℂ
136 133 135 syl ⊢ φ ∧ k ∈ 1 … K ⁢ Y + 1 → 1 k ∈ ℂ
137 oveq2 ⊢ k = n + 1 → 1 k = 1 n + 1
138 129 129 131 136 137 fsumshftm ⊢ φ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k = ∑ n = 1 − 1 K ⁢ Y + 1 - 1 1 n + 1
139 1m1e0 ⊢ 1 − 1 = 0
140 139 a1i ⊢ φ → 1 − 1 = 0
141 130 zcnd ⊢ φ → K ⁢ Y ∈ ℂ
142 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
143 pncan ⊢ K ⁢ Y ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → K ⁢ Y + 1 - 1 = K ⁢ Y
144 141 142 143 sylancl ⊢ φ → K ⁢ Y + 1 - 1 = K ⁢ Y
145 140 144 oveq12d ⊢ φ → 1 − 1 … K ⁢ Y + 1 - 1 = 0 … K ⁢ Y
146 145 sumeq1d ⊢ φ → ∑ n = 1 − 1 K ⁢ Y + 1 - 1 1 n + 1 = ∑ n = 0 K ⁢ Y 1 n + 1
147 reflcl ⊢ Y ∈ ℝ → Y ∈ ℝ
148 69 147 syl ⊢ φ → Y ∈ ℝ
149 148 ltp1d ⊢ φ → Y < Y + 1
150 fzdisj ⊢ Y < Y + 1 → 0 … Y ∩ Y + 1 … K ⁢ Y = ∅
151 149 150 syl ⊢ φ → 0 … Y ∩ Y + 1 … K ⁢ Y = ∅
152 flwordi ⊢ Y ∈ ℝ ∧ K ⁢ Y ∈ ℝ ∧ Y ≤ K ⁢ Y → Y ≤ K ⁢ Y
153 69 114 121 152 syl3anc ⊢ φ → Y ≤ K ⁢ Y
154 elfz2nn0 ⊢ Y ∈ 0 … K ⁢ Y ↔ Y ∈ ℕ 0 ∧ K ⁢ Y ∈ ℕ 0 ∧ Y ≤ K ⁢ Y
155 85 124 153 154 syl3anbrc ⊢ φ → Y ∈ 0 … K ⁢ Y
156 fzsplit ⊢ Y ∈ 0 … K ⁢ Y → 0 … K ⁢ Y = 0 … Y ∪ Y + 1 … K ⁢ Y
157 155 156 syl ⊢ φ → 0 … K ⁢ Y = 0 … Y ∪ Y + 1 … K ⁢ Y
158 fzfid ⊢ φ → 0 … K ⁢ Y ∈ Fin
159 elfznn0 ⊢ n ∈ 0 … K ⁢ Y → n ∈ ℕ 0
160 159 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … K ⁢ Y → n ∈ ℕ 0
161 160 106 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … K ⁢ Y → n + 1 ∈ ℕ
162 161 nnrecred ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … K ⁢ Y → 1 n + 1 ∈ ℝ
163 162 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 0 … K ⁢ Y → 1 n + 1 ∈ ℂ
164 151 157 158 163 fsumsplit ⊢ φ → ∑ n = 0 K ⁢ Y 1 n + 1 = ∑ n = 0 Y 1 n + 1 + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
165 138 146 164 3eqtrd ⊢ φ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k = ∑ n = 0 Y 1 n + 1 + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
166 165 110 eqeltrd ⊢ φ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k ∈ ℝ
167 fllep1 ⊢ K ⁢ Y ∈ ℝ → K ⁢ Y ≤ K ⁢ Y + 1
168 114 167 syl ⊢ φ → K ⁢ Y ≤ K ⁢ Y + 1
169 57 96 rpmulcld ⊢ φ → K ⁢ Y ∈ ℝ +
170 169 127 logled ⊢ φ → K ⁢ Y ≤ K ⁢ Y + 1 ↔ log ⁡ K ⁢ Y ≤ log ⁡ K ⁢ Y + 1
171 168 170 mpbid ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y ≤ log ⁡ K ⁢ Y + 1
172 emre ⊢ γ ∈ ℝ
173 172 a1i ⊢ φ → γ ∈ ℝ
174 166 128 resubcld ⊢ φ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ ℝ
175 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
176 emgt0 ⊢ 0 < γ
177 175 172 176 ltleii ⊢ 0 ≤ γ
178 177 a1i ⊢ φ → 0 ≤ γ
179 harmonicbnd ⊢ K ⁢ Y + 1 ∈ ℕ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ γ 1
180 126 179 syl ⊢ φ → ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ γ 1
181 172 48 elicc2i ⊢ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ γ 1 ↔ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ ℝ ∧ γ ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∧ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ≤ 1
182 181 simp2bi ⊢ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ∈ γ 1 → γ ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1
183 180 182 syl ⊢ φ → γ ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1
184 47 173 174 178 183 letrd ⊢ φ → 0 ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1
185 166 128 subge0d ⊢ φ → 0 ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k − log ⁡ K ⁢ Y + 1 ↔ log ⁡ K ⁢ Y + 1 ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k
186 184 185 mpbid ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y + 1 ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k
187 102 128 166 171 186 letrd ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y ≤ ∑ k = 1 K ⁢ Y + 1 1 k
188 187 165 breqtrd ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y ≤ ∑ n = 0 Y 1 n + 1 + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
189 69 flcld ⊢ φ → Y ∈ ℤ
190 189 peano2zd ⊢ φ → Y + 1 ∈ ℤ
191 elfznn ⊢ k ∈ 1 … Y + 1 → k ∈ ℕ
192 191 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 1 … Y + 1 → k ∈ ℕ
193 192 135 syl ⊢ φ ∧ k ∈ 1 … Y + 1 → 1 k ∈ ℂ
194 129 129 190 193 137 fsumshftm ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k = ∑ n = 1 − 1 Y + 1 - 1 1 n + 1
195 148 recnd ⊢ φ → Y ∈ ℂ
196 pncan ⊢ Y ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → Y + 1 - 1 = Y
197 195 142 196 sylancl ⊢ φ → Y + 1 - 1 = Y
198 140 197 oveq12d ⊢ φ → 1 − 1 … Y + 1 - 1 = 0 … Y
199 198 sumeq1d ⊢ φ → ∑ n = 1 − 1 Y + 1 - 1 1 n + 1 = ∑ n = 0 Y 1 n + 1
200 194 199 eqtrd ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k = ∑ n = 0 Y 1 n + 1
201 200 109 eqeltrd ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k ∈ ℝ
202 87 nnrpd ⊢ φ → Y + 1 ∈ ℝ +
203 202 relogcld ⊢ φ → log ⁡ Y + 1 ∈ ℝ
204 readdcl ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ log ⁡ Y + 1 ∈ ℝ → 1 + log ⁡ Y + 1 ∈ ℝ
205 48 203 204 sylancr ⊢ φ → 1 + log ⁡ Y + 1 ∈ ℝ
206 harmonicbnd ⊢ Y + 1 ∈ ℕ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∈ γ 1
207 87 206 syl ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∈ γ 1
208 172 48 elicc2i ⊢ ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∈ γ 1 ↔ ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∈ ℝ ∧ γ ≤ ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∧ ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ≤ 1
209 208 simp3bi ⊢ ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ∈ γ 1 → ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ≤ 1
210 207 209 syl ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ≤ 1
211 201 203 49 lesubaddd ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k − log ⁡ Y + 1 ≤ 1 ↔ ∑ k = 1 Y + 1 1 k ≤ 1 + log ⁡ Y + 1
212 210 211 mpbid ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k ≤ 1 + log ⁡ Y + 1
213 readdcl ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ log ⁡ Y ∈ ℝ → 1 + log ⁡ Y ∈ ℝ
214 48 97 213 sylancr ⊢ φ → 1 + log ⁡ Y ∈ ℝ
215 peano2re ⊢ Y ∈ ℝ → Y + 1 ∈ ℝ
216 148 215 syl ⊢ φ → Y + 1 ∈ ℝ
217 12 69 remulcld ⊢ φ → 2 ⁢ Y ∈ ℝ
218 epr ⊢ e ∈ ℝ +
219 rpmulcl ⊢ e ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → e ⁢ Y ∈ ℝ +
220 218 96 219 sylancr ⊢ φ → e ⁢ Y ∈ ℝ +
221 220 rpred ⊢ φ → e ⁢ Y ∈ ℝ
222 flle ⊢ Y ∈ ℝ → Y ≤ Y
223 69 222 syl ⊢ φ → Y ≤ Y
224 20 18 rpdivcld ⊢ φ → 2 E ∈ ℝ +
225 efgt1 ⊢ 2 E ∈ ℝ + → 1 < e 2 E
226 224 225 syl ⊢ φ → 1 < e 2 E
227 226 3 breqtrrdi ⊢ φ → 1 < X
228 49 73 69 227 81 lttrd ⊢ φ → 1 < Y
229 49 69 228 ltled ⊢ φ → 1 ≤ Y
230 148 49 69 69 223 229 le2addd ⊢ φ → Y + 1 ≤ Y + Y
231 115 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ Y = Y + Y
232 230 231 breqtrrd ⊢ φ → Y + 1 ≤ 2 ⁢ Y
233 ere ⊢ e ∈ ℝ
234 egt2lt3 ⊢ 2 < e ∧ e < 3
235 234 simpli ⊢ 2 < e
236 11 233 235 ltleii ⊢ 2 ≤ e
237 236 a1i ⊢ φ → 2 ≤ e
238 233 a1i ⊢ φ → e ∈ ℝ
239 lemul1 ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ e ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ 0 < Y → 2 ≤ e ↔ 2 ⁢ Y ≤ e ⁢ Y
240 12 238 69 82 239 syl112anc ⊢ φ → 2 ≤ e ↔ 2 ⁢ Y ≤ e ⁢ Y
241 237 240 mpbid ⊢ φ → 2 ⁢ Y ≤ e ⁢ Y
242 216 217 221 232 241 letrd ⊢ φ → Y + 1 ≤ e ⁢ Y
243 202 220 logled ⊢ φ → Y + 1 ≤ e ⁢ Y ↔ log ⁡ Y + 1 ≤ log ⁡ e ⁢ Y
244 242 243 mpbid ⊢ φ → log ⁡ Y + 1 ≤ log ⁡ e ⁢ Y
245 relogmul ⊢ e ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log ⁡ e ⁢ Y = log ⁡ e + log ⁡ Y
246 218 96 245 sylancr ⊢ φ → log ⁡ e ⁢ Y = log ⁡ e + log ⁡ Y
247 loge ⊢ log ⁡ e = 1
248 247 oveq1i ⊢ log ⁡ e + log ⁡ Y = 1 + log ⁡ Y
249 246 248 eqtrdi ⊢ φ → log ⁡ e ⁢ Y = 1 + log ⁡ Y
250 244 249 breqtrd ⊢ φ → log ⁡ Y + 1 ≤ 1 + log ⁡ Y
251 203 214 49 250 leadd2dd ⊢ φ → 1 + log ⁡ Y + 1 ≤ 1 + 1 + log ⁡ Y
252 df-2 ⊢ 2 = 1 + 1
253 252 oveq1i ⊢ 2 + log ⁡ Y = 1 + 1 + log ⁡ Y
254 142 a1i ⊢ φ → 1 ∈ ℂ
255 254 254 98 addassd ⊢ φ → 1 + 1 + log ⁡ Y = 1 + 1 + log ⁡ Y
256 253 255 eqtrid ⊢ φ → 2 + log ⁡ Y = 1 + 1 + log ⁡ Y
257 251 256 breqtrrd ⊢ φ → 1 + log ⁡ Y + 1 ≤ 2 + log ⁡ Y
258 201 205 112 212 257 letrd ⊢ φ → ∑ k = 1 Y + 1 1 k ≤ 2 + log ⁡ Y
259 200 258 eqbrtrrd ⊢ φ → ∑ n = 0 Y 1 n + 1 ≤ 2 + log ⁡ Y
260 109 112 93 259 leadd1dd ⊢ φ → ∑ n = 0 Y 1 n + 1 + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ≤ 2 + log ⁡ Y + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
261 102 110 113 188 260 letrd ⊢ φ → log ⁡ K ⁢ Y ≤ 2 + log ⁡ Y + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
262 100 261 eqbrtrrd ⊢ φ → log ⁡ K + log ⁡ Y ≤ 2 + log ⁡ Y + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
263 101 112 93 lesubadd2d ⊢ φ → log ⁡ K + log ⁡ Y - 2 + log ⁡ Y ≤ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ↔ log ⁡ K + log ⁡ Y ≤ 2 + log ⁡ Y + ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
264 262 263 mpbird ⊢ φ → log ⁡ K + log ⁡ Y - 2 + log ⁡ Y ≤ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
265 99 264 eqbrtrrd ⊢ φ → log ⁡ K − 2 ≤ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1
266 92 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → 1 n + 1 ∈ ℂ
267 67 32 266 fsummulc2 ⊢ φ → E ⁢ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 = ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y E ⁢ 1 n + 1
268 14 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E ∈ ℝ
269 268 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E ∈ ℂ
270 91 nncnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 ∈ ℂ
271 91 nnne0d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 ≠ 0
272 269 270 271 divrecd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E n + 1 = E ⁢ 1 n + 1
273 268 91 nndivred ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E n + 1 ∈ ℝ
274 272 273 eqeltrrd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E ⁢ 1 n + 1 ∈ ℝ
275 67 274 fsumrecl ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y E ⁢ 1 n + 1 ∈ ℝ
276 90 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ∈ ℝ +
277 1 pntrf ⊢ R : ℝ + ⟶ ℝ
278 277 ffvelcdmi ⊢ n ∈ ℝ + → R ⁡ n ∈ ℝ
279 276 278 syl ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n ∈ ℝ
280 90 91 nnmulcld ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ⁢ n + 1 ∈ ℕ
281 279 280 nndivred ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ⁢ n + 1 ∈ ℝ
282 281 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ⁢ n + 1 ∈ ℂ
283 282 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ⁢ n + 1 ∈ ℝ
284 67 283 fsumrecl ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y R ⁡ n n ⁢ n + 1 ∈ ℝ
285 279 90 nndivred ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ∈ ℝ
286 285 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ∈ ℂ
287 286 abscld ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ∈ ℝ
288 91 nnrpd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 ∈ ℝ +
289 9 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → ¬ ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
290 elfzle1 ⊢ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y + 1 ≤ n
291 290 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y + 1 ≤ n
292 69 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y ∈ ℝ
293 292 flcld ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y ∈ ℤ
294 90 nnzd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ∈ ℤ
295 zltp1le ⊢ Y ∈ ℤ ∧ n ∈ ℤ → Y < n ↔ Y + 1 ≤ n
296 293 294 295 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y < n ↔ Y + 1 ≤ n
297 291 296 mpbird ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y < n
298 fllt ⊢ Y ∈ ℝ ∧ n ∈ ℤ → Y < n ↔ Y < n
299 292 294 298 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y < n ↔ Y < n
300 297 299 mpbird ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → Y < n
301 elfzle2 ⊢ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ≤ K ⁢ Y
302 301 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ≤ K ⁢ Y
303 114 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → K ⁢ Y ∈ ℝ
304 flge ⊢ K ⁢ Y ∈ ℝ ∧ n ∈ ℤ → n ≤ K ⁢ Y ↔ n ≤ K ⁢ Y
305 303 294 304 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ≤ K ⁢ Y ↔ n ≤ K ⁢ Y
306 302 305 mpbird ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ≤ K ⁢ Y
307 breq2 ⊢ y = n → Y < y ↔ Y < n
308 breq1 ⊢ y = n → y ≤ K ⁢ Y ↔ n ≤ K ⁢ Y
309 307 308 anbi12d ⊢ y = n → Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ↔ Y < n ∧ n ≤ K ⁢ Y
310 fveq2 ⊢ y = n → R ⁡ y = R ⁡ n
311 id ⊢ y = n → y = n
312 310 311 oveq12d ⊢ y = n → R ⁡ y y = R ⁡ n n
313 312 fveq2d ⊢ y = n → R ⁡ y y = R ⁡ n n
314 313 breq1d ⊢ y = n → R ⁡ y y ≤ E ↔ R ⁡ n n ≤ E
315 309 314 anbi12d ⊢ y = n → Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E ↔ Y < n ∧ n ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ n n ≤ E
316 315 rspcev ⊢ n ∈ ℕ ∧ Y < n ∧ n ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ n n ≤ E → ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
317 316 expr ⊢ n ∈ ℕ ∧ Y < n ∧ n ≤ K ⁢ Y → R ⁡ n n ≤ E → ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
318 90 300 306 317 syl12anc ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ≤ E → ∃ y ∈ ℕ Y < y ∧ y ≤ K ⁢ Y ∧ R ⁡ y y ≤ E
319 289 318 mtod ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → ¬ R ⁡ n n ≤ E
320 287 268 letrid ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n ≤ E ∨ E ≤ R ⁡ n n
321 320 ord ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → ¬ R ⁡ n n ≤ E → E ≤ R ⁡ n n
322 319 321 mpd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E ≤ R ⁡ n n
323 268 287 288 322 lediv1dd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E n + 1 ≤ R ⁡ n n n + 1
324 286 270 271 absdivd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n n + 1 = R ⁡ n n n + 1
325 279 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n ∈ ℂ
326 90 nncnd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ∈ ℂ
327 90 nnne0d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n ≠ 0
328 325 326 270 327 271 divdiv1d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n n + 1 = R ⁡ n n ⁢ n + 1
329 328 fveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n n + 1 = R ⁡ n n ⁢ n + 1
330 288 rprege0d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ n + 1
331 absid ⊢ n + 1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ n + 1 → n + 1 = n + 1
332 330 331 syl ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → n + 1 = n + 1
333 332 oveq2d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n n + 1 = R ⁡ n n n + 1
334 324 329 333 3eqtr3rd ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → R ⁡ n n n + 1 = R ⁡ n n ⁢ n + 1
335 323 272 334 3brtr3d ⊢ φ ∧ n ∈ Y + 1 … K ⁢ Y → E ⁢ 1 n + 1 ≤ R ⁡ n n ⁢ n + 1
336 67 274 283 335 fsumle ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y E ⁢ 1 n + 1 ≤ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y R ⁡ n n ⁢ n + 1
337 1 2 3 4 5 6 7 8 9 pntpbnd1 ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y R ⁡ n n ⁢ n + 1 ≤ A
338 275 284 38 336 337 letrd ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y E ⁢ 1 n + 1 ≤ A
339 267 338 eqbrtrd ⊢ φ → E ⁢ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ≤ A
340 93 38 18 lemuldiv2d ⊢ φ → E ⁢ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ≤ A ↔ ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ≤ A E
341 339 340 mpbid ⊢ φ → ∑ n = Y + 1 K ⁢ Y 1 n + 1 ≤ A E
342 60 93 39 265 341 letrd ⊢ φ → log ⁡ K − 2 ≤ A E
343 41 60 39 66 342 letrd ⊢ φ → C E − 2 ≤ A E
344 37 12 39 343 subled ⊢ φ → C E − A E ≤ 2
345 35 344 eqbrtrd ⊢ φ → 2 E ≤ 2
346 12 18 20 345 lediv23d ⊢ φ → 2 2 ≤ E
347 10 346 eqbrtrrid ⊢ φ → 1 ≤ E
348 16 simprd ⊢ φ → E < 1
349 ltnle ⊢ E ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ → E < 1 ↔ ¬ 1 ≤ E
350 14 48 349 sylancl ⊢ φ → E < 1 ↔ ¬ 1 ≤ E
351 348 350 mpbid ⊢ φ → ¬ 1 ≤ E
352 347 351 pm2.65i ⊢ ¬ φ