Metamath Proof Explorer


Theorem hgt750lemd

Description: An upper bound to the summatory function of the von Mangoldt function on non-primes. (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Dec-2021)

Ref Expression
Hypotheses hgt750lemc.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
hgt750lemd.0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ‰ค ๐‘ )
Assertion hgt750lemd ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โˆช { 2 } ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) < ( ( 1 . 4 2 6 3 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hgt750lemc.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
2 hgt750lemd.0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ‰ค ๐‘ )
3 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin )
4 diffi โŠข ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โˆˆ Fin )
5 3 4 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โˆˆ Fin )
6 vmaf โŠข ฮ› : โ„• โŸถ โ„
7 6 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) โ†’ ฮ› : โ„• โŸถ โ„ )
8 fz1ssnn โŠข ( 1 ... ๐‘ ) โŠ† โ„•
9 8 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โŠ† โ„• )
10 9 ssdifssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โŠ† โ„• )
11 10 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„• )
12 7 11 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
13 5 12 fsumrecl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
14 2rp โŠข 2 โˆˆ โ„+
15 14 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„+ )
16 15 relogcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( log โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„ )
17 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
18 4re โŠข 4 โˆˆ โ„
19 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
20 6re โŠข 6 โˆˆ โ„
21 20 19 pm3.2i โŠข ( 6 โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„ )
22 dp2cl โŠข ( ( 6 โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ 6 2 โˆˆ โ„ )
23 21 22 ax-mp โŠข 6 2 โˆˆ โ„
24 19 23 pm3.2i โŠข ( 2 โˆˆ โ„ โˆง 6 2 โˆˆ โ„ )
25 dp2cl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง 6 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ 2 6 2 โˆˆ โ„ )
26 24 25 ax-mp โŠข 2 6 2 โˆˆ โ„
27 18 26 pm3.2i โŠข ( 4 โˆˆ โ„ โˆง 2 6 2 โˆˆ โ„ )
28 dp2cl โŠข ( ( 4 โˆˆ โ„ โˆง 2 6 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ 4 2 6 2 โˆˆ โ„ )
29 27 28 ax-mp โŠข 4 2 6 2 โˆˆ โ„
30 dpcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„•0 โˆง 4 2 6 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 1 . 4 2 6 2 ) โˆˆ โ„ )
31 17 29 30 mp2an โŠข ( 1 . 4 2 6 2 ) โˆˆ โ„
32 31 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 . 4 2 6 2 ) โˆˆ โ„ )
33 1 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ )
34 1 nnrpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„+ )
35 34 rpge0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ )
36 33 35 resqrtcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ โ„ )
37 32 36 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
38 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
39 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
40 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
41 39 40 pm3.2i โŠข ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ )
42 dp2cl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 1 โˆˆ โ„ )
43 41 42 ax-mp โŠข 0 1 โˆˆ โ„
44 39 43 pm3.2i โŠข ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 1 โˆˆ โ„ )
45 dp2cl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 0 1 โˆˆ โ„ )
46 44 45 ax-mp โŠข 0 0 1 โˆˆ โ„
47 39 46 pm3.2i โŠข ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 0 1 โˆˆ โ„ )
48 dp2cl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 0 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 0 0 1 โˆˆ โ„ )
49 47 48 ax-mp โŠข 0 0 0 1 โˆˆ โ„
50 dpcl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„•0 โˆง 0 0 0 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„ )
51 38 49 50 mp2an โŠข ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„
52 51 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„ )
53 52 36 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„ )
54 1 nnzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
55 chpvalz โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) )
56 54 55 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) )
57 chtvalz โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( log โ€˜ ๐‘– ) )
58 54 57 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( log โ€˜ ๐‘– ) )
59 inss2 โŠข ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„™
60 59 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„™ )
61 60 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„™ )
62 vmaprm โŠข ( ๐‘– โˆˆ โ„™ โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( log โ€˜ ๐‘– ) )
63 61 62 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( log โ€˜ ๐‘– ) )
64 63 sumeq2dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( log โ€˜ ๐‘– ) )
65 58 64 eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) )
66 56 65 oveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆ’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) ) )
67 infi โŠข ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆˆ Fin )
68 3 67 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆˆ Fin )
69 6 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ฮ› : โ„• โŸถ โ„ )
70 inss1 โŠข ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โŠ† ( 1 ... ๐‘ )
71 70 8 sstri โŠข ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„•
72 71 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„• )
73 72 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„• )
74 69 73 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
75 74 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„‚ )
76 68 75 fsumcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„‚ )
77 12 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„‚ )
78 5 77 fsumcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„‚ )
79 inindif โŠข ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆฉ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) = โˆ…
80 79 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆฉ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) = โˆ… )
81 inundif โŠข ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆช ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) = ( 1 ... ๐‘ )
82 81 eqcomi โŠข ( 1 ... ๐‘ ) = ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆช ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) )
83 82 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) = ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) โˆช ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ) )
84 6 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ฮ› : โ„• โŸถ โ„ )
85 9 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„• )
86 84 85 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„ )
87 86 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ โ„‚ )
88 80 83 3 87 fsumsplit โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) + ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) ) )
89 76 78 88 mvrladdd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) โˆ’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆฉ โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) ) = ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) )
90 66 89 eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) ) )
91 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) )
92 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) )
93 91 92 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) ) )
94 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) )
95 94 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
96 93 95 breq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†” ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
97 ax-ros336 โŠข โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ฅ ) )
98 97 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
99 96 98 34 rspcdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ฯˆ โ€˜ ๐‘ ) โˆ’ ( ฮธ โ€˜ ๐‘ ) ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
100 90 99 eqbrtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) < ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
101 40 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
102 log2le1 โŠข ( log โ€˜ 2 ) < 1
103 102 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( log โ€˜ 2 ) < 1 )
104 10nn0 โŠข 1 0 โˆˆ โ„•0
105 7nn0 โŠข 7 โˆˆ โ„•0
106 104 105 nn0expcli โŠข ( 1 0 โ†‘ 7 ) โˆˆ โ„•0
107 106 nn0rei โŠข ( 1 0 โ†‘ 7 ) โˆˆ โ„
108 107 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 7 ) โˆˆ โ„ )
109 52 108 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 7 ) ) โˆˆ โ„ )
110 104 nn0rei โŠข 1 0 โˆˆ โ„
111 0z โŠข 0 โˆˆ โ„ค
112 3z โŠข 3 โˆˆ โ„ค
113 110 111 112 3pm3.2i โŠข ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ค โˆง 3 โˆˆ โ„ค )
114 1lt10 โŠข 1 < 1 0
115 3pos โŠข 0 < 3
116 114 115 pm3.2i โŠข ( 1 < 1 0 โˆง 0 < 3 )
117 ltexp2a โŠข ( ( ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ค โˆง 3 โˆˆ โ„ค ) โˆง ( 1 < 1 0 โˆง 0 < 3 ) ) โ†’ ( 1 0 โ†‘ 0 ) < ( 1 0 โ†‘ 3 ) )
118 113 116 117 mp2an โŠข ( 1 0 โ†‘ 0 ) < ( 1 0 โ†‘ 3 )
119 104 numexp0 โŠข ( 1 0 โ†‘ 0 ) = 1
120 119 eqcomi โŠข 1 = ( 1 0 โ†‘ 0 )
121 110 recni โŠข 1 0 โˆˆ โ„‚
122 10pos โŠข 0 < 1 0
123 39 122 gtneii โŠข 1 0 โ‰  0
124 4z โŠข 4 โˆˆ โ„ค
125 expm1 โŠข ( ( 1 0 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 0 โ‰  0 โˆง 4 โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 1 0 โ†‘ ( 4 โˆ’ 1 ) ) = ( ( 1 0 โ†‘ 4 ) / 1 0 ) )
126 121 123 124 125 mp3an โŠข ( 1 0 โ†‘ ( 4 โˆ’ 1 ) ) = ( ( 1 0 โ†‘ 4 ) / 1 0 )
127 4m1e3 โŠข ( 4 โˆ’ 1 ) = 3
128 127 oveq2i โŠข ( 1 0 โ†‘ ( 4 โˆ’ 1 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 3 )
129 4nn0 โŠข 4 โˆˆ โ„•0
130 104 129 nn0expcli โŠข ( 1 0 โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„•0
131 130 nn0cni โŠข ( 1 0 โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚
132 divrec2 โŠข ( ( ( 1 0 โ†‘ 4 ) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 0 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 0 โ‰  0 ) โ†’ ( ( 1 0 โ†‘ 4 ) / 1 0 ) = ( ( 1 / 1 0 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) ) )
133 131 121 123 132 mp3an โŠข ( ( 1 0 โ†‘ 4 ) / 1 0 ) = ( ( 1 / 1 0 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) )
134 126 128 133 3eqtr3ri โŠข ( ( 1 / 1 0 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 3 )
135 118 120 134 3brtr4i โŠข 1 < ( ( 1 / 1 0 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) )
136 1rp โŠข 1 โˆˆ โ„+
137 136 dp0h โŠข ( 0 . 1 ) = ( 1 / 1 0 )
138 137 oveq1i โŠข ( ( 0 . 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) ) = ( ( 1 / 1 0 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) )
139 135 138 breqtrri โŠข 1 < ( ( 0 . 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) )
140 139 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ( 0 . 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) ) )
141 4p1e5 โŠข ( 4 + 1 ) = 5
142 5nn0 โŠข 5 โˆˆ โ„•0
143 142 nn0zi โŠข 5 โˆˆ โ„ค
144 38 136 141 124 143 dpexpp1 โŠข ( ( 0 . 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) ) = ( ( 0 . 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 5 ) )
145 38 136 rpdp2cl โŠข 0 1 โˆˆ โ„+
146 5p1e6 โŠข ( 5 + 1 ) = 6
147 6nn0 โŠข 6 โˆˆ โ„•0
148 147 nn0zi โŠข 6 โˆˆ โ„ค
149 38 145 146 143 148 dpexpp1 โŠข ( ( 0 . 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 5 ) ) = ( ( 0 . 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 6 ) )
150 38 145 rpdp2cl โŠข 0 0 1 โˆˆ โ„+
151 6p1e7 โŠข ( 6 + 1 ) = 7
152 105 nn0zi โŠข 7 โˆˆ โ„ค
153 38 150 151 148 152 dpexpp1 โŠข ( ( 0 . 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 6 ) ) = ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 7 ) )
154 144 149 153 3eqtrri โŠข ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 7 ) ) = ( ( 0 . 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 4 ) )
155 140 154 breqtrrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 7 ) ) )
156 38 150 rpdp2cl โŠข 0 0 0 1 โˆˆ โ„+
157 38 156 rpdpcl โŠข ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„+
158 157 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„+ )
159 2nn0 โŠข 2 โˆˆ โ„•0
160 159 105 deccl โŠข 2 7 โˆˆ โ„•0
161 104 160 nn0expcli โŠข ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โˆˆ โ„•0
162 161 nn0rei โŠข ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โˆˆ โ„
163 162 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โˆˆ โ„ )
164 161 nn0ge0i โŠข 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 2 7 )
165 164 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) )
166 163 165 resqrtcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) โˆˆ โ„ )
167 expmul โŠข ( ( 1 0 โˆˆ โ„‚ โˆง 7 โˆˆ โ„•0 โˆง 2 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 1 0 โ†‘ ( 7 ยท 2 ) ) = ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 ) )
168 121 105 159 167 mp3an โŠข ( 1 0 โ†‘ ( 7 ยท 2 ) ) = ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 )
169 7t2e14 โŠข ( 7 ยท 2 ) = 1 4
170 169 oveq2i โŠข ( 1 0 โ†‘ ( 7 ยท 2 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 1 4 )
171 168 170 eqtr3i โŠข ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 ) = ( 1 0 โ†‘ 1 4 )
172 171 fveq2i โŠข ( โˆš โ€˜ ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 ) ) = ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) )
173 expgt0 โŠข ( ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 7 โˆˆ โ„ค โˆง 0 < 1 0 ) โ†’ 0 < ( 1 0 โ†‘ 7 ) )
174 110 152 122 173 mp3an โŠข 0 < ( 1 0 โ†‘ 7 )
175 39 107 174 ltleii โŠข 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 7 )
176 sqrtsq โŠข ( ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 7 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 7 ) )
177 107 175 176 mp2an โŠข ( โˆš โ€˜ ( ( 1 0 โ†‘ 7 ) โ†‘ 2 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 7 )
178 172 177 eqtr3i โŠข ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) ) = ( 1 0 โ†‘ 7 )
179 17 129 deccl โŠข 1 4 โˆˆ โ„•0
180 179 nn0zi โŠข 1 4 โˆˆ โ„ค
181 160 nn0zi โŠข 2 7 โˆˆ โ„ค
182 110 180 181 3pm3.2i โŠข ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 1 4 โˆˆ โ„ค โˆง 2 7 โˆˆ โ„ค )
183 4lt10 โŠข 4 < 1 0
184 1lt2 โŠข 1 < 2
185 17 159 129 105 183 184 decltc โŠข 1 4 < 2 7
186 114 185 pm3.2i โŠข ( 1 < 1 0 โˆง 1 4 < 2 7 )
187 ltexp2a โŠข ( ( ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 1 4 โˆˆ โ„ค โˆง 2 7 โˆˆ โ„ค ) โˆง ( 1 < 1 0 โˆง 1 4 < 2 7 ) ) โ†’ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) < ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) )
188 182 186 187 mp2an โŠข ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) < ( 1 0 โ†‘ 2 7 )
189 104 179 nn0expcli โŠข ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) โˆˆ โ„•0
190 189 nn0rei โŠข ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) โˆˆ โ„
191 expgt0 โŠข ( ( 1 0 โˆˆ โ„ โˆง 1 4 โˆˆ โ„ค โˆง 0 < 1 0 ) โ†’ 0 < ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) )
192 110 180 122 191 mp3an โŠข 0 < ( 1 0 โ†‘ 1 4 )
193 39 190 192 ltleii โŠข 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 1 4 )
194 190 193 pm3.2i โŠข ( ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) )
195 162 164 pm3.2i โŠข ( ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) )
196 sqrtlt โŠข ( ( ( ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) ) โˆง ( ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) ) โ†’ ( ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) < ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ†” ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) ) < ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) ) )
197 194 195 196 mp2an โŠข ( ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) < ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ†” ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) ) < ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) )
198 188 197 mpbi โŠข ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 1 4 ) ) < ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) )
199 178 198 eqbrtrri โŠข ( 1 0 โ†‘ 7 ) < ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) )
200 199 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 7 ) < ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) )
201 163 165 33 35 sqrtled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ‰ค ๐‘ โ†” ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) โ‰ค ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
202 2 201 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) ) โ‰ค ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) )
203 108 166 36 200 202 ltletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 7 ) < ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) )
204 108 36 158 203 ltmul2dd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( 1 0 โ†‘ 7 ) ) < ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
205 101 109 53 155 204 lttrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
206 16 101 53 103 205 lttrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( log โ€˜ 2 ) < ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )
207 13 16 37 53 100 206 lt2addd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) + ( log โ€˜ 2 ) ) < ( ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) + ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
208 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘– ๐œ‘
209 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘– ( log โ€˜ 2 )
210 2prm โŠข 2 โˆˆ โ„™
211 210 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„™ )
212 elndif โŠข ( 2 โˆˆ โ„™ โ†’ ยฌ 2 โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) )
213 211 212 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ 2 โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) )
214 fveq2 โŠข ( ๐‘– = 2 โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( ฮ› โ€˜ 2 ) )
215 vmaprm โŠข ( 2 โˆˆ โ„™ โ†’ ( ฮ› โ€˜ 2 ) = ( log โ€˜ 2 ) )
216 210 215 ax-mp โŠข ( ฮ› โ€˜ 2 ) = ( log โ€˜ 2 )
217 214 216 eqtrdi โŠข ( ๐‘– = 2 โ†’ ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( log โ€˜ 2 ) )
218 2cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
219 2ne0 โŠข 2 โ‰  0
220 219 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  0 )
221 218 220 logcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( log โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
222 208 209 5 211 213 77 217 221 fsumsplitsn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โˆช { 2 } ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) = ( ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) + ( log โ€˜ 2 ) ) )
223 147 14 rpdp2cl โŠข 6 2 โˆˆ โ„+
224 159 223 rpdp2cl โŠข 2 6 2 โˆˆ โ„+
225 3rp โŠข 3 โˆˆ โ„+
226 147 225 rpdp2cl โŠข 6 3 โˆˆ โ„+
227 159 226 rpdp2cl โŠข 2 6 3 โˆˆ โ„+
228 1p0e1 โŠข ( 1 + 0 ) = 1
229 4cn โŠข 4 โˆˆ โ„‚
230 229 addridi โŠข ( 4 + 0 ) = 4
231 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
232 231 addridi โŠข ( 2 + 0 ) = 2
233 3nn0 โŠข 3 โˆˆ โ„•0
234 eqid โŠข 6 2 = 6 2
235 eqid โŠข 0 1 = 0 1
236 6cn โŠข 6 โˆˆ โ„‚
237 236 addridi โŠข ( 6 + 0 ) = 6
238 2p1e3 โŠข ( 2 + 1 ) = 3
239 147 159 38 17 234 235 237 238 decadd โŠข ( 6 2 + 0 1 ) = 6 3
240 147 159 38 17 147 233 239 dpadd โŠข ( ( 6 . 2 ) + ( 0 . 1 ) ) = ( 6 . 3 )
241 147 14 38 136 147 225 159 38 232 240 dpadd2 โŠข ( ( 2 . 6 2 ) + ( 0 . 0 1 ) ) = ( 2 . 6 3 )
242 159 223 38 145 159 226 129 38 230 241 dpadd2 โŠข ( ( 4 . 2 6 2 ) + ( 0 . 0 0 1 ) ) = ( 4 . 2 6 3 )
243 129 224 38 150 129 227 17 38 228 242 dpadd2 โŠข ( ( 1 . 4 2 6 2 ) + ( 0 . 0 0 0 1 ) ) = ( 1 . 4 2 6 3 )
244 243 oveq1i โŠข ( ( ( 1 . 4 2 6 2 ) + ( 0 . 0 0 0 1 ) ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ( 1 . 4 2 6 3 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) )
245 32 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 . 4 2 6 2 ) โˆˆ โ„‚ )
246 52 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 . 0 0 0 1 ) โˆˆ โ„‚ )
247 36 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
248 245 246 247 adddird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( 1 . 4 2 6 2 ) + ( 0 . 0 0 0 1 ) ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) + ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
249 244 248 eqtr3id โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 . 4 2 6 3 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ( ( 1 . 4 2 6 2 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) + ( ( 0 . 0 0 0 1 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
250 207 222 249 3brtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘– โˆˆ ( ( ( 1 ... ๐‘ ) โˆ– โ„™ ) โˆช { 2 } ) ( ฮ› โ€˜ ๐‘– ) < ( ( 1 . 4 2 6 3 ) ยท ( โˆš โ€˜ ๐‘ ) ) )