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Description: Lemma for chtub . (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | chtublem | |- ( N e. NN -> ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | 2nn | |- 2 e. NN |
|
| 2 | nnmulcl | |- ( ( 2 e. NN /\ N e. NN ) -> ( 2 x. N ) e. NN ) |
|
| 3 | 1 2 | mpan | |- ( N e. NN -> ( 2 x. N ) e. NN ) |
| 4 | 3 | nnred | |- ( N e. NN -> ( 2 x. N ) e. RR ) |
| 5 | peano2rem | |- ( ( 2 x. N ) e. RR -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. RR ) |
|
| 6 | 4 5 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. RR ) |
| 7 | chtcl | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. RR -> ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. RR ) |
|
| 8 | 6 7 | syl | |- ( N e. NN -> ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. RR ) |
| 9 | nnre | |- ( N e. NN -> N e. RR ) |
|
| 10 | chtcl | |- ( N e. RR -> ( theta ` N ) e. RR ) |
|
| 11 | 9 10 | syl | |- ( N e. NN -> ( theta ` N ) e. RR ) |
| 12 | nnnn0 | |- ( N e. NN -> N e. NN0 ) |
|
| 13 | 2m1e1 | |- ( 2 - 1 ) = 1 |
|
| 14 | 13 | oveq2i | |- ( ( 2 x. N ) - ( 2 - 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - 1 ) |
| 15 | 3 | nncnd | |- ( N e. NN -> ( 2 x. N ) e. CC ) |
| 16 | 2cn | |- 2 e. CC |
|
| 17 | ax-1cn | |- 1 e. CC |
|
| 18 | subsub | |- ( ( ( 2 x. N ) e. CC /\ 2 e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( ( 2 x. N ) - ( 2 - 1 ) ) = ( ( ( 2 x. N ) - 2 ) + 1 ) ) |
|
| 19 | 16 17 18 | mp3an23 | |- ( ( 2 x. N ) e. CC -> ( ( 2 x. N ) - ( 2 - 1 ) ) = ( ( ( 2 x. N ) - 2 ) + 1 ) ) |
| 20 | 15 19 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - ( 2 - 1 ) ) = ( ( ( 2 x. N ) - 2 ) + 1 ) ) |
| 21 | nncn | |- ( N e. NN -> N e. CC ) |
|
| 22 | subdi | |- ( ( 2 e. CC /\ N e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - ( 2 x. 1 ) ) ) |
|
| 23 | 16 17 22 | mp3an13 | |- ( N e. CC -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - ( 2 x. 1 ) ) ) |
| 24 | 21 23 | syl | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - ( 2 x. 1 ) ) ) |
| 25 | 2t1e2 | |- ( 2 x. 1 ) = 2 |
|
| 26 | 25 | oveq2i | |- ( ( 2 x. N ) - ( 2 x. 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - 2 ) |
| 27 | 24 26 | eqtrdi | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) = ( ( 2 x. N ) - 2 ) ) |
| 28 | 27 | oveq1d | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) = ( ( ( 2 x. N ) - 2 ) + 1 ) ) |
| 29 | 20 28 | eqtr4d | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - ( 2 - 1 ) ) = ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) ) |
| 30 | 14 29 | eqtr3id | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) = ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) ) |
| 31 | 2nn0 | |- 2 e. NN0 |
|
| 32 | nnm1nn0 | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. NN0 ) |
|
| 33 | nn0mulcl | |- ( ( 2 e. NN0 /\ ( N - 1 ) e. NN0 ) -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) e. NN0 ) |
|
| 34 | 31 32 33 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( N - 1 ) ) e. NN0 ) |
| 35 | nn0p1nn | |- ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) e. NN0 -> ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) e. NN ) |
|
| 36 | 34 35 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) e. NN ) |
| 37 | 30 36 | eqeltrd | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN ) |
| 38 | nnnn0 | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 ) |
|
| 39 | 37 38 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 ) |
| 40 | 1re | |- 1 e. RR |
|
| 41 | 40 | a1i | |- ( N e. NN -> 1 e. RR ) |
| 42 | nnge1 | |- ( N e. NN -> 1 <_ N ) |
|
| 43 | 41 9 9 42 | leadd2dd | |- ( N e. NN -> ( N + 1 ) <_ ( N + N ) ) |
| 44 | 21 | 2timesd | |- ( N e. NN -> ( 2 x. N ) = ( N + N ) ) |
| 45 | 43 44 | breqtrrd | |- ( N e. NN -> ( N + 1 ) <_ ( 2 x. N ) ) |
| 46 | leaddsub | |- ( ( N e. RR /\ 1 e. RR /\ ( 2 x. N ) e. RR ) -> ( ( N + 1 ) <_ ( 2 x. N ) <-> N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 47 | 9 41 4 46 | syl3anc | |- ( N e. NN -> ( ( N + 1 ) <_ ( 2 x. N ) <-> N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 48 | 45 47 | mpbid | |- ( N e. NN -> N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) |
| 49 | elfz2nn0 | |- ( N e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <-> ( N e. NN0 /\ ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 /\ N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 50 | 12 39 48 49 | syl3anbrc | |- ( N e. NN -> N e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 51 | bccl2 | |- ( N e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN ) |
|
| 52 | 50 51 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN ) |
| 53 | 52 | nnrpd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. RR+ ) |
| 54 | 53 | relogcld | |- ( N e. NN -> ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. RR ) |
| 55 | 11 54 | readdcld | |- ( N e. NN -> ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) e. RR ) |
| 56 | 4re | |- 4 e. RR |
|
| 57 | 4pos | |- 0 < 4 |
|
| 58 | 56 57 | elrpii | |- 4 e. RR+ |
| 59 | relogcl | |- ( 4 e. RR+ -> ( log ` 4 ) e. RR ) |
|
| 60 | 58 59 | ax-mp | |- ( log ` 4 ) e. RR |
| 61 | 32 | nn0red | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. RR ) |
| 62 | remulcl | |- ( ( ( log ` 4 ) e. RR /\ ( N - 1 ) e. RR ) -> ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) e. RR ) |
|
| 63 | 60 61 62 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) e. RR ) |
| 64 | 11 63 | readdcld | |- ( N e. NN -> ( ( theta ` N ) + ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) e. RR ) |
| 65 | iftrue | |- ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) = 1 ) |
|
| 66 | 65 | adantl | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) = 1 ) |
| 67 | simpr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> p e. Prime ) |
|
| 68 | 52 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN ) |
| 69 | 67 68 | pccld | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. NN0 ) |
| 70 | nn0addge1 | |- ( ( 1 e. RR /\ ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. NN0 ) -> 1 <_ ( 1 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
|
| 71 | 40 69 70 | sylancr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> 1 <_ ( 1 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 72 | iftrue | |- ( p <_ N -> if ( p <_ N , 1 , 0 ) = 1 ) |
|
| 73 | 72 | oveq1d | |- ( p <_ N -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( 1 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 74 | 73 | breq2d | |- ( p <_ N -> ( 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <-> 1 <_ ( 1 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 75 | 71 74 | syl5ibrcom | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p <_ N -> 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 76 | 75 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> ( p <_ N -> 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 77 | prmnn | |- ( p e. Prime -> p e. NN ) |
|
| 78 | 77 | ad2antlr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> p e. NN ) |
| 79 | simprl | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) |
|
| 80 | prmz | |- ( p e. Prime -> p e. ZZ ) |
|
| 81 | 37 | nnzd | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ZZ ) |
| 82 | eluz | |- ( ( p e. ZZ /\ ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ZZ ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` p ) <-> p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 83 | 80 81 82 | syl2anr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` p ) <-> p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 84 | 83 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` p ) <-> p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 85 | 79 84 | mpbird | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` p ) ) |
| 86 | dvdsfac | |- ( ( p e. NN /\ ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` p ) ) -> p || ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 87 | 78 85 86 | syl2anc | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> p || ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 88 | id | |- ( p e. Prime -> p e. Prime ) |
|
| 89 | 39 | faccld | |- ( N e. NN -> ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN ) |
| 90 | pcelnn | |- ( ( p e. Prime /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN <-> p || ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
|
| 91 | 88 89 90 | syl2anr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN <-> p || ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 92 | 91 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN <-> p || ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 93 | 87 92 | mpbird | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN ) |
| 94 | 93 | nnge1d | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> 1 <_ ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 95 | iffalse | |- ( -. p <_ N -> if ( p <_ N , 1 , 0 ) = 0 ) |
|
| 96 | 95 | oveq1d | |- ( -. p <_ N -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( 0 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 97 | 96 | ad2antll | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( 0 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 98 | 69 | nn0cnd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. CC ) |
| 99 | 98 | addlidd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( 0 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 100 | 99 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( 0 + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 101 | bcval2 | |- ( N e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) |
|
| 102 | 50 101 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) |
| 103 | 32 | nn0cnd | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. CC ) |
| 104 | 17 | a1i | |- ( N e. NN -> 1 e. CC ) |
| 105 | 44 | oveq1d | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) = ( ( N + N ) - 1 ) ) |
| 106 | 21 21 104 105 | assraddsubd | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) = ( N + ( N - 1 ) ) ) |
| 107 | 21 103 106 | mvrladdd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) = ( N - 1 ) ) |
| 108 | 107 | fveq2d | |- ( N e. NN -> ( ! ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) = ( ! ` ( N - 1 ) ) ) |
| 109 | 108 | oveq1d | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) x. ( ! ` N ) ) = ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) |
| 110 | 109 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) x. ( ! ` N ) ) ) = ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) |
| 111 | 102 110 | eqtrd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) |
| 112 | 111 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) |
| 113 | 112 | oveq2d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( p pCnt ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) ) |
| 114 | nnz | |- ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN -> ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. ZZ ) |
|
| 115 | nnne0 | |- ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN -> ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) =/= 0 ) |
|
| 116 | 114 115 | jca | |- ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN -> ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 117 | 89 116 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 118 | 117 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 119 | 32 | faccld | |- ( N e. NN -> ( ! ` ( N - 1 ) ) e. NN ) |
| 120 | 12 | faccld | |- ( N e. NN -> ( ! ` N ) e. NN ) |
| 121 | 119 120 | nnmulcld | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) e. NN ) |
| 122 | 121 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) e. NN ) |
| 123 | pcdiv | |- ( ( p e. Prime /\ ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) =/= 0 ) /\ ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) e. NN ) -> ( p pCnt ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( p pCnt ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) ) |
|
| 124 | 67 118 122 123 | syl3anc | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) / ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( p pCnt ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) ) |
| 125 | nnz | |- ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. NN -> ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ ) |
|
| 126 | nnne0 | |- ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. NN -> ( ! ` ( N - 1 ) ) =/= 0 ) |
|
| 127 | 125 126 | jca | |- ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. NN -> ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 128 | 119 127 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 129 | 128 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) =/= 0 ) ) |
| 130 | nnz | |- ( ( ! ` N ) e. NN -> ( ! ` N ) e. ZZ ) |
|
| 131 | nnne0 | |- ( ( ! ` N ) e. NN -> ( ! ` N ) =/= 0 ) |
|
| 132 | 130 131 | jca | |- ( ( ! ` N ) e. NN -> ( ( ! ` N ) e. ZZ /\ ( ! ` N ) =/= 0 ) ) |
| 133 | 120 132 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( ! ` N ) e. ZZ /\ ( ! ` N ) =/= 0 ) ) |
| 134 | 133 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ! ` N ) e. ZZ /\ ( ! ` N ) =/= 0 ) ) |
| 135 | pcmul | |- ( ( p e. Prime /\ ( ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) =/= 0 ) /\ ( ( ! ` N ) e. ZZ /\ ( ! ` N ) =/= 0 ) ) -> ( p pCnt ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) |
|
| 136 | 67 129 134 135 | syl3anc | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) |
| 137 | 136 | oveq2d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( p pCnt ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. ( ! ` N ) ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) ) |
| 138 | 113 124 137 | 3eqtrd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) ) |
| 139 | 138 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) ) |
| 140 | simprr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> -. p <_ N ) |
|
| 141 | prmfac1 | |- ( ( N e. NN0 /\ p e. Prime /\ p || ( ! ` N ) ) -> p <_ N ) |
|
| 142 | 141 | 3expia | |- ( ( N e. NN0 /\ p e. Prime ) -> ( p || ( ! ` N ) -> p <_ N ) ) |
| 143 | 12 142 | sylan | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p || ( ! ` N ) -> p <_ N ) ) |
| 144 | 143 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p || ( ! ` N ) -> p <_ N ) ) |
| 145 | 140 144 | mtod | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> -. p || ( ! ` N ) ) |
| 146 | 80 | adantl | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> p e. ZZ ) |
| 147 | 129 | simpld | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ ) |
| 148 | nnz | |- ( N e. NN -> N e. ZZ ) |
|
| 149 | 148 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> N e. ZZ ) |
| 150 | dvdsmultr1 | |- ( ( p e. ZZ /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( p || ( ! ` ( N - 1 ) ) -> p || ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. N ) ) ) |
|
| 151 | 146 147 149 150 | syl3anc | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p || ( ! ` ( N - 1 ) ) -> p || ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. N ) ) ) |
| 152 | facnn2 | |- ( N e. NN -> ( ! ` N ) = ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. N ) ) |
|
| 153 | 152 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ! ` N ) = ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. N ) ) |
| 154 | 153 | breq2d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p || ( ! ` N ) <-> p || ( ( ! ` ( N - 1 ) ) x. N ) ) ) |
| 155 | 151 154 | sylibrd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p || ( ! ` ( N - 1 ) ) -> p || ( ! ` N ) ) ) |
| 156 | 155 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p || ( ! ` ( N - 1 ) ) -> p || ( ! ` N ) ) ) |
| 157 | 145 156 | mtod | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> -. p || ( ! ` ( N - 1 ) ) ) |
| 158 | pceq0 | |- ( ( p e. Prime /\ ( ! ` ( N - 1 ) ) e. NN ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` ( N - 1 ) ) ) ) |
|
| 159 | 88 119 158 | syl2anr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` ( N - 1 ) ) ) ) |
| 160 | 159 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` ( N - 1 ) ) ) ) |
| 161 | 157 160 | mpbird | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) = 0 ) |
| 162 | pceq0 | |- ( ( p e. Prime /\ ( ! ` N ) e. NN ) -> ( ( p pCnt ( ! ` N ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` N ) ) ) |
|
| 163 | 88 120 162 | syl2anr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( ! ` N ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` N ) ) ) |
| 164 | 163 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` N ) ) = 0 <-> -. p || ( ! ` N ) ) ) |
| 165 | 145 164 | mpbird | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p pCnt ( ! ` N ) ) = 0 ) |
| 166 | 161 165 | oveq12d | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) = ( 0 + 0 ) ) |
| 167 | 00id | |- ( 0 + 0 ) = 0 |
|
| 168 | 166 167 | eqtrdi | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) = 0 ) |
| 169 | 168 | oveq2d | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - ( ( p pCnt ( ! ` ( N - 1 ) ) ) + ( p pCnt ( ! ` N ) ) ) ) = ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - 0 ) ) |
| 170 | pccl | |- ( ( p e. Prime /\ ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. NN ) -> ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN0 ) |
|
| 171 | 88 89 170 | syl2anr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN0 ) |
| 172 | 171 | nn0cnd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. CC ) |
| 173 | 172 | subid1d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - 0 ) = ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 174 | 173 | adantr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) - 0 ) = ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 175 | 139 169 174 | 3eqtrd | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 176 | 97 100 175 | 3eqtrd | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( p pCnt ( ! ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 177 | 94 176 | breqtrrd | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) /\ -. p <_ N ) ) -> 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 178 | 177 | expr | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> ( -. p <_ N -> 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 179 | 76 178 | pm2.61d | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> 1 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 180 | 66 179 | eqbrtrd | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 181 | 180 | ex | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 182 | 1nn0 | |- 1 e. NN0 |
|
| 183 | 0nn0 | |- 0 e. NN0 |
|
| 184 | 182 183 | ifcli | |- if ( p <_ N , 1 , 0 ) e. NN0 |
| 185 | nn0addcl | |- ( ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) e. NN0 /\ ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. NN0 ) -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) e. NN0 ) |
|
| 186 | 184 69 185 | sylancr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) e. NN0 ) |
| 187 | 186 | nn0ge0d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> 0 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 188 | iffalse | |- ( -. p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) = 0 ) |
|
| 189 | 188 | breq1d | |- ( -. p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) -> ( if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <-> 0 <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 190 | 187 189 | syl5ibrcom | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( -. p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 191 | 181 190 | pm2.61d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) <_ ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 192 | eqid | |- ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) = ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) |
|
| 193 | 192 | prmorcht | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) = ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 194 | 37 193 | syl | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) = ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 195 | 194 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) = ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 196 | 195 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) = ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) |
| 197 | nncn | |- ( n e. NN -> n e. CC ) |
|
| 198 | 197 | exp1d | |- ( n e. NN -> ( n ^ 1 ) = n ) |
| 199 | 198 | ifeq1d | |- ( n e. NN -> if ( n e. Prime , ( n ^ 1 ) , 1 ) = if ( n e. Prime , n , 1 ) ) |
| 200 | 199 | mpteq2ia | |- ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , ( n ^ 1 ) , 1 ) ) = ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) |
| 201 | 200 | eqcomi | |- ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) = ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , ( n ^ 1 ) , 1 ) ) |
| 202 | 182 | a1i | |- ( ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) /\ n e. Prime ) -> 1 e. NN0 ) |
| 203 | 202 | ralrimiva | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> A. n e. Prime 1 e. NN0 ) |
| 204 | 37 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN ) |
| 205 | eqidd | |- ( n = p -> 1 = 1 ) |
|
| 206 | 201 203 204 67 205 | pcmpt | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) = if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) ) |
| 207 | 196 206 | eqtrd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) = if ( p <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) , 1 , 0 ) ) |
| 208 | efchtcl | |- ( N e. RR -> ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN ) |
|
| 209 | 9 208 | syl | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN ) |
| 210 | 209 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN ) |
| 211 | nnz | |- ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN -> ( exp ` ( theta ` N ) ) e. ZZ ) |
|
| 212 | nnne0 | |- ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN -> ( exp ` ( theta ` N ) ) =/= 0 ) |
|
| 213 | 211 212 | jca | |- ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. ZZ /\ ( exp ` ( theta ` N ) ) =/= 0 ) ) |
| 214 | 210 213 | syl | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. ZZ /\ ( exp ` ( theta ` N ) ) =/= 0 ) ) |
| 215 | nnz | |- ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. ZZ ) |
|
| 216 | nnne0 | |- ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) =/= 0 ) |
|
| 217 | 215 216 | jca | |- ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. NN -> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. ZZ /\ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) =/= 0 ) ) |
| 218 | 68 217 | syl | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. ZZ /\ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) =/= 0 ) ) |
| 219 | pcmul | |- ( ( p e. Prime /\ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) e. ZZ /\ ( exp ` ( theta ` N ) ) =/= 0 ) /\ ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. ZZ /\ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) =/= 0 ) ) -> ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
|
| 220 | 67 214 218 219 | syl3anc | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 221 | 192 | prmorcht | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` N ) ) = ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` N ) ) |
| 222 | 221 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) = ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` N ) ) ) |
| 223 | 222 | adantr | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) = ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` N ) ) ) |
| 224 | simpl | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> N e. NN ) |
|
| 225 | 201 203 224 67 205 | pcmpt | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( seq 1 ( x. , ( n e. NN |-> if ( n e. Prime , n , 1 ) ) ) ` N ) ) = if ( p <_ N , 1 , 0 ) ) |
| 226 | 223 225 | eqtrd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) = if ( p <_ N , 1 , 0 ) ) |
| 227 | 226 | oveq1d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( ( p pCnt ( exp ` ( theta ` N ) ) ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 228 | 220 227 | eqtrd | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( if ( p <_ N , 1 , 0 ) + ( p pCnt ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 229 | 191 207 228 | 3brtr4d | |- ( ( N e. NN /\ p e. Prime ) -> ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) <_ ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 230 | 229 | ralrimiva | |- ( N e. NN -> A. p e. Prime ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) <_ ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 231 | efchtcl | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. RR -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN ) |
|
| 232 | 6 231 | syl | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. NN ) |
| 233 | 232 | nnzd | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. ZZ ) |
| 234 | 209 52 | nnmulcld | |- ( N e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. NN ) |
| 235 | 234 | nnzd | |- ( N e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. ZZ ) |
| 236 | pc2dvds | |- ( ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. ZZ /\ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. ZZ ) -> ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) || ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <-> A. p e. Prime ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) <_ ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
|
| 237 | 233 235 236 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) || ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <-> A. p e. Prime ( p pCnt ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) ) <_ ( p pCnt ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 238 | 230 237 | mpbird | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) || ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 239 | dvdsle | |- ( ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) e. ZZ /\ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. NN ) -> ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) || ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
|
| 240 | 233 234 239 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) || ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 241 | 238 240 | mpd | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 242 | 11 | recnd | |- ( N e. NN -> ( theta ` N ) e. CC ) |
| 243 | 54 | recnd | |- ( N e. NN -> ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. CC ) |
| 244 | efadd | |- ( ( ( theta ` N ) e. CC /\ ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. CC ) -> ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) = ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
|
| 245 | 242 243 244 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) = ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 246 | 53 | reeflogd | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) |
| 247 | 246 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) = ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 248 | 245 247 | eqtrd | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) = ( ( exp ` ( theta ` N ) ) x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 249 | 241 248 | breqtrrd | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) |
| 250 | efle | |- ( ( ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. RR /\ ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) e. RR ) -> ( ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <-> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) ) |
|
| 251 | 8 55 250 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <-> ( exp ` ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) <_ ( exp ` ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) ) ) |
| 252 | 249 251 | mpbird | |- ( N e. NN -> ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) ) |
| 253 | fzfid | |- ( N e. NN -> ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) e. Fin ) |
|
| 254 | elfzelz | |- ( k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) -> k e. ZZ ) |
|
| 255 | bccl | |- ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 /\ k e. ZZ ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) e. NN0 ) |
|
| 256 | 39 254 255 | syl2an | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) e. NN0 ) |
| 257 | 256 | nn0red | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) e. RR ) |
| 258 | 256 | nn0ge0d | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) -> 0 <_ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) ) |
| 259 | nn0uz | |- NN0 = ( ZZ>= ` 0 ) |
|
| 260 | 32 259 | eleqtrdi | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. ( ZZ>= ` 0 ) ) |
| 261 | fzss1 | |- ( ( N - 1 ) e. ( ZZ>= ` 0 ) -> ( ( N - 1 ) ... N ) C_ ( 0 ... N ) ) |
|
| 262 | 260 261 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( N - 1 ) ... N ) C_ ( 0 ... N ) ) |
| 263 | eluz | |- ( ( N e. ZZ /\ ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ZZ ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` N ) <-> N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 264 | 148 81 263 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` N ) <-> N <_ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 265 | 48 264 | mpbird | |- ( N e. NN -> ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` N ) ) |
| 266 | fzss2 | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. ( ZZ>= ` N ) -> ( 0 ... N ) C_ ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
|
| 267 | 265 266 | syl | |- ( N e. NN -> ( 0 ... N ) C_ ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 268 | 262 267 | sstrd | |- ( N e. NN -> ( ( N - 1 ) ... N ) C_ ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 269 | 253 257 258 268 | fsumless | |- ( N e. NN -> sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... N ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) <_ sum_ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) ) |
| 270 | 32 | nn0zd | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. ZZ ) |
| 271 | bccmpl | |- ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 /\ N e. ZZ ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) ) |
|
| 272 | 39 148 271 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) ) |
| 273 | 107 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) - N ) ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) ) |
| 274 | 272 273 | eqtrd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) ) |
| 275 | 52 | nncnd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. CC ) |
| 276 | 274 275 | eqeltrrd | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) e. CC ) |
| 277 | oveq2 | |- ( k = ( N - 1 ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) ) |
|
| 278 | 277 | fsum1 | |- ( ( ( N - 1 ) e. ZZ /\ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) e. CC ) -> sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... ( N - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) ) |
| 279 | 270 276 278 | syl2anc | |- ( N e. NN -> sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... ( N - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C ( N - 1 ) ) ) |
| 280 | 279 274 | eqtr4d | |- ( N e. NN -> sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... ( N - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) |
| 281 | 280 | oveq1d | |- ( N e. NN -> ( sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... ( N - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) + ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) + ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 282 | 21 104 | npcand | |- ( N e. NN -> ( ( N - 1 ) + 1 ) = N ) |
| 283 | uzid | |- ( ( N - 1 ) e. ZZ -> ( N - 1 ) e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) ) |
|
| 284 | 270 283 | syl | |- ( N e. NN -> ( N - 1 ) e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) ) |
| 285 | peano2uz | |- ( ( N - 1 ) e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) -> ( ( N - 1 ) + 1 ) e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) ) |
|
| 286 | 284 285 | syl | |- ( N e. NN -> ( ( N - 1 ) + 1 ) e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) ) |
| 287 | 282 286 | eqeltrrd | |- ( N e. NN -> N e. ( ZZ>= ` ( N - 1 ) ) ) |
| 288 | 268 | sselda | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( ( N - 1 ) ... N ) ) -> k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 289 | 256 | nn0cnd | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) e. CC ) |
| 290 | 288 289 | syldan | |- ( ( N e. NN /\ k e. ( ( N - 1 ) ... N ) ) -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) e. CC ) |
| 291 | oveq2 | |- ( k = N -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) |
|
| 292 | 287 290 291 | fsumm1 | |- ( N e. NN -> sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... N ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) = ( sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... ( N - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) + ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 293 | 275 | 2timesd | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) + ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) |
| 294 | 281 292 293 | 3eqtr4rd | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = sum_ k e. ( ( N - 1 ) ... N ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) ) |
| 295 | binom11 | |- ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) e. NN0 -> ( 2 ^ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) = sum_ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) ) |
|
| 296 | 39 295 | syl | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) = sum_ k e. ( 0 ... ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C k ) ) |
| 297 | 269 294 296 | 3brtr4d | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <_ ( 2 ^ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) ) |
| 298 | mulcom | |- ( ( 2 e. CC /\ ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. CC ) -> ( 2 x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) x. 2 ) ) |
|
| 299 | 16 275 298 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( 2 x. ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) = ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) x. 2 ) ) |
| 300 | 30 | oveq2d | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) = ( 2 ^ ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) ) ) |
| 301 | expp1 | |- ( ( 2 e. CC /\ ( 2 x. ( N - 1 ) ) e. NN0 ) -> ( 2 ^ ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) ) = ( ( 2 ^ ( 2 x. ( N - 1 ) ) ) x. 2 ) ) |
|
| 302 | 16 34 301 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( ( 2 x. ( N - 1 ) ) + 1 ) ) = ( ( 2 ^ ( 2 x. ( N - 1 ) ) ) x. 2 ) ) |
| 303 | 16 | a1i | |- ( N e. NN -> 2 e. CC ) |
| 304 | 31 | a1i | |- ( N e. NN -> 2 e. NN0 ) |
| 305 | 303 32 304 | expmuld | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( 2 x. ( N - 1 ) ) ) = ( ( 2 ^ 2 ) ^ ( N - 1 ) ) ) |
| 306 | sq2 | |- ( 2 ^ 2 ) = 4 |
|
| 307 | 306 | oveq1i | |- ( ( 2 ^ 2 ) ^ ( N - 1 ) ) = ( 4 ^ ( N - 1 ) ) |
| 308 | 305 307 | eqtrdi | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( 2 x. ( N - 1 ) ) ) = ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) |
| 309 | 308 | oveq1d | |- ( N e. NN -> ( ( 2 ^ ( 2 x. ( N - 1 ) ) ) x. 2 ) = ( ( 4 ^ ( N - 1 ) ) x. 2 ) ) |
| 310 | 300 302 309 | 3eqtrd | |- ( N e. NN -> ( 2 ^ ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) = ( ( 4 ^ ( N - 1 ) ) x. 2 ) ) |
| 311 | 297 299 310 | 3brtr3d | |- ( N e. NN -> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) x. 2 ) <_ ( ( 4 ^ ( N - 1 ) ) x. 2 ) ) |
| 312 | 52 | nnred | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. RR ) |
| 313 | reexpcl | |- ( ( 4 e. RR /\ ( N - 1 ) e. NN0 ) -> ( 4 ^ ( N - 1 ) ) e. RR ) |
|
| 314 | 56 32 313 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( 4 ^ ( N - 1 ) ) e. RR ) |
| 315 | 2re | |- 2 e. RR |
|
| 316 | 2pos | |- 0 < 2 |
|
| 317 | 315 316 | pm3.2i | |- ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) |
| 318 | 317 | a1i | |- ( N e. NN -> ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) ) |
| 319 | lemul1 | |- ( ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) e. RR /\ ( 4 ^ ( N - 1 ) ) e. RR /\ ( 2 e. RR /\ 0 < 2 ) ) -> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) <_ ( 4 ^ ( N - 1 ) ) <-> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) x. 2 ) <_ ( ( 4 ^ ( N - 1 ) ) x. 2 ) ) ) |
|
| 320 | 312 314 318 319 | syl3anc | |- ( N e. NN -> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) <_ ( 4 ^ ( N - 1 ) ) <-> ( ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) x. 2 ) <_ ( ( 4 ^ ( N - 1 ) ) x. 2 ) ) ) |
| 321 | 311 320 | mpbird | |- ( N e. NN -> ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) <_ ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) |
| 322 | 60 | recni | |- ( log ` 4 ) e. CC |
| 323 | mulcom | |- ( ( ( log ` 4 ) e. CC /\ ( N - 1 ) e. CC ) -> ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) = ( ( N - 1 ) x. ( log ` 4 ) ) ) |
|
| 324 | 322 103 323 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) = ( ( N - 1 ) x. ( log ` 4 ) ) ) |
| 325 | 324 | fveq2d | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) = ( exp ` ( ( N - 1 ) x. ( log ` 4 ) ) ) ) |
| 326 | reexplog | |- ( ( 4 e. RR+ /\ ( N - 1 ) e. ZZ ) -> ( 4 ^ ( N - 1 ) ) = ( exp ` ( ( N - 1 ) x. ( log ` 4 ) ) ) ) |
|
| 327 | 58 270 326 | sylancr | |- ( N e. NN -> ( 4 ^ ( N - 1 ) ) = ( exp ` ( ( N - 1 ) x. ( log ` 4 ) ) ) ) |
| 328 | 325 327 | eqtr4d | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) = ( 4 ^ ( N - 1 ) ) ) |
| 329 | 321 246 328 | 3brtr4d | |- ( N e. NN -> ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <_ ( exp ` ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) |
| 330 | efle | |- ( ( ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) e. RR /\ ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) e. RR ) -> ( ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <_ ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) <-> ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <_ ( exp ` ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) ) |
|
| 331 | 54 63 330 | syl2anc | |- ( N e. NN -> ( ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <_ ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) <-> ( exp ` ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <_ ( exp ` ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) ) |
| 332 | 329 331 | mpbird | |- ( N e. NN -> ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) <_ ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) |
| 333 | 54 63 11 332 | leadd2dd | |- ( N e. NN -> ( ( theta ` N ) + ( log ` ( ( ( 2 x. N ) - 1 ) _C N ) ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) |
| 334 | 8 55 64 252 333 | letrd | |- ( N e. NN -> ( theta ` ( ( 2 x. N ) - 1 ) ) <_ ( ( theta ` N ) + ( ( log ` 4 ) x. ( N - 1 ) ) ) ) |