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Description: Algebraic manipulation of ( ( B n ) - ( B ( n + 1 ) ) ) . It will be used in other theorems to show that B is decreasing. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | stirlinglem4.1 | ⊢ 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) | |
| stirlinglem4.2 | ⊢ 𝐵 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) ) | ||
| stirlinglem4.3 | ⊢ 𝐽 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) ) | ||
| Assertion | stirlinglem4 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) − ( 𝐵 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( 𝐽 ‘ 𝑁 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | stirlinglem4.1 | ⊢ 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) | |
| 2 | stirlinglem4.2 | ⊢ 𝐵 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) ) | |
| 3 | stirlinglem4.3 | ⊢ 𝐽 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) ) | |
| 4 | nnre | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ ) | |
| 5 | nnnn0 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0 ) | |
| 6 | 5 | nn0ge0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ 𝑁 ) |
| 7 | 4 6 | ge0p1rpd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℝ+ ) |
| 8 | nnrp | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+ ) | |
| 9 | 7 8 | rpdivcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 10 | 9 | rpsqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 11 | nnz | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ ) | |
| 12 | 9 11 | rpexpcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 13 | 10 12 | rpmulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 14 | epr | ⊢ e ∈ ℝ+ | |
| 15 | 14 | a1i | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → e ∈ ℝ+ ) |
| 16 | 13 15 | relogdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) = ( ( log ‘ ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) − ( log ‘ e ) ) ) |
| 17 | 10 12 | relogmuld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( log ‘ ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) + ( log ‘ ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 18 | logsqrt | ⊢ ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) ) | |
| 19 | 9 18 | syl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) ) |
| 20 | relogexp | ⊢ ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( log ‘ ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) | |
| 21 | 9 11 20 | syl2anc | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 22 | 19 21 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( log ‘ ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) + ( log ‘ ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 23 | 17 22 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 24 | peano2nn | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℕ ) | |
| 25 | 24 | nncnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℂ ) |
| 26 | nncn | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ ) | |
| 27 | nnne0 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0 ) | |
| 28 | 25 26 27 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 29 | 24 | nnne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ≠ 0 ) |
| 30 | 25 26 29 27 | divne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 31 | 28 30 | logcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 32 | 2cnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ ) | |
| 33 | 2rp | ⊢ 2 ∈ ℝ+ | |
| 34 | 33 | a1i | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+ ) |
| 35 | 34 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ≠ 0 ) |
| 36 | 31 32 35 | divrec2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) = ( ( 1 / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 37 | 36 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / 2 ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) = ( ( ( 1 / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 38 | 1cnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ ) | |
| 39 | 38 | halfcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / 2 ) ∈ ℂ ) |
| 40 | 39 26 31 | adddird | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 / 2 ) + 𝑁 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( ( 1 / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 41 | 26 32 35 | divcan4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 · 2 ) / 2 ) = 𝑁 ) |
| 42 | 26 32 | mulcomd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 · 2 ) = ( 2 · 𝑁 ) ) |
| 43 | 42 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 · 2 ) / 2 ) = ( ( 2 · 𝑁 ) / 2 ) ) |
| 44 | 41 43 | eqtr3d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 = ( ( 2 · 𝑁 ) / 2 ) ) |
| 45 | 44 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / 2 ) + 𝑁 ) = ( ( 1 / 2 ) + ( ( 2 · 𝑁 ) / 2 ) ) ) |
| 46 | 32 26 | mulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 47 | 38 46 32 35 | divdird | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) = ( ( 1 / 2 ) + ( ( 2 · 𝑁 ) / 2 ) ) ) |
| 48 | 45 47 | eqtr4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / 2 ) + 𝑁 ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) ) |
| 49 | 48 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 / 2 ) + 𝑁 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 50 | 40 49 | eqtr3d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) + ( 𝑁 · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 51 | 23 37 50 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 52 | loge | ⊢ ( log ‘ e ) = 1 | |
| 53 | 52 | a1i | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ e ) = 1 ) |
| 54 | 51 53 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( log ‘ ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) − ( log ‘ e ) ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ) |
| 55 | 16 54 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ) |
| 56 | 1 | stirlinglem2 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 57 | 56 | relogcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) ∈ ℝ ) |
| 58 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑛 𝑁 | |
| 59 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑛 log | |
| 60 | nfmpt1 | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) | |
| 61 | 1 60 | nfcxfr | ⊢ Ⅎ 𝑛 𝐴 |
| 62 | 61 58 | nffv | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) |
| 63 | 59 62 | nffv | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) |
| 64 | 2fveq3 | ⊢ ( 𝑛 = 𝑁 → ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) ) | |
| 65 | 58 63 64 2 | fvmptf | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) ∈ ℝ ) → ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) ) |
| 66 | 57 65 | mpdan | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) ) |
| 67 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑘 ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) | |
| 68 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑛 𝑘 | |
| 69 | 61 68 | nffv | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) |
| 70 | 59 69 | nffv | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) |
| 71 | 2fveq3 | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) ) | |
| 72 | 67 70 71 | cbvmpt | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑛 ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) ) |
| 73 | 2 72 | eqtri | ⊢ 𝐵 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) ) |
| 74 | 73 | a1i | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝐵 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) ) ) |
| 75 | simpr | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) | |
| 76 | 75 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) = ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 77 | 76 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑘 ) ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 78 | 1 | stirlinglem2 | ⊢ ( ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℕ → ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 79 | 24 78 | syl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 80 | 79 | relogcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 81 | 74 77 24 80 | fvmptd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐵 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( log ‘ ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 82 | 66 81 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) − ( 𝐵 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) − ( log ‘ ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) |
| 83 | 56 79 | relogdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) / ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) ) − ( log ‘ ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) |
| 84 | faccl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℕ ) | |
| 85 | nnrp | ⊢ ( ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℕ → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) | |
| 86 | 5 84 85 | 3syl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 87 | 34 8 | rpmulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 88 | 87 | rpsqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 89 | 8 15 | rpdivcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 / e ) ∈ ℝ+ ) |
| 90 | 89 11 | rpexpcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 91 | 88 90 | rpmulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 92 | 86 91 | rpdivcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 93 | 1 | a1i | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝐴 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) ) |
| 94 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → 𝑛 = 𝑁 ) | |
| 95 | 94 | fveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ! ‘ 𝑛 ) = ( ! ‘ 𝑁 ) ) |
| 96 | 94 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( 2 · 𝑛 ) = ( 2 · 𝑁 ) ) |
| 97 | 96 | fveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) = ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) |
| 98 | 94 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( 𝑛 / e ) = ( 𝑁 / e ) ) |
| 99 | 98 94 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) = ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) |
| 100 | 97 99 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) = ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 101 | 95 100 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 102 | simpl | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 103 | 86 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 104 | 103 | adantr | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 105 | 2cnd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 2 ∈ ℂ ) | |
| 106 | 102 | nncnd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝑁 ∈ ℂ ) |
| 107 | 105 106 | mulcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( 2 · 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 108 | 107 | sqrtcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 109 | ere | ⊢ e ∈ ℝ | |
| 110 | 109 | recni | ⊢ e ∈ ℂ |
| 111 | 110 | a1i | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → e ∈ ℂ ) |
| 112 | 0re | ⊢ 0 ∈ ℝ | |
| 113 | epos | ⊢ 0 < e | |
| 114 | 112 113 | gtneii | ⊢ e ≠ 0 |
| 115 | 114 | a1i | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → e ≠ 0 ) |
| 116 | 106 111 115 | divcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( 𝑁 / e ) ∈ ℂ ) |
| 117 | 102 | nnnn0d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 118 | 116 117 | expcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 119 | 108 118 | mulcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 120 | 88 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 121 | 120 | adantr | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 122 | 102 | nnne0d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝑁 ≠ 0 ) |
| 123 | 106 111 122 115 | divne0d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( 𝑁 / e ) ≠ 0 ) |
| 124 | 102 | nnzd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → 𝑁 ∈ ℤ ) |
| 125 | 116 123 124 | expne0d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 126 | 108 118 121 125 | mulne0d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 127 | 104 119 126 | divcld | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 128 | 93 101 102 127 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℝ+ ) → ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 129 | 92 128 | mpdan | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 130 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑘 ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) | |
| 131 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑛 ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) | |
| 132 | fveq2 | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( ! ‘ 𝑛 ) = ( ! ‘ 𝑘 ) ) | |
| 133 | oveq2 | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( 2 · 𝑛 ) = ( 2 · 𝑘 ) ) | |
| 134 | 133 | fveq2d | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) = ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) ) |
| 135 | oveq1 | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( 𝑛 / e ) = ( 𝑘 / e ) ) | |
| 136 | id | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → 𝑛 = 𝑘 ) | |
| 137 | 135 136 | oveq12d | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) = ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) |
| 138 | 134 137 | oveq12d | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) = ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) |
| 139 | 132 138 | oveq12d | ⊢ ( 𝑛 = 𝑘 → ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) = ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 140 | 130 131 139 | cbvmpt | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑛 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑛 ) ) · ( ( 𝑛 / e ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 141 | 1 140 | eqtri | ⊢ 𝐴 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 142 | 141 | a1i | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝐴 = ( 𝑘 ∈ ℕ ↦ ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) |
| 143 | 75 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( ! ‘ 𝑘 ) = ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 144 | 75 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 145 | 144 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) = ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 146 | 75 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( 𝑘 / e ) = ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ) |
| 147 | 146 75 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 148 | 145 147 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) = ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 149 | 143 148 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑘 = ( 𝑁 + 1 ) ) → ( ( ! ‘ 𝑘 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑘 ) ) · ( ( 𝑘 / e ) ↑ 𝑘 ) ) ) = ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) |
| 150 | 24 | nnnn0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℕ0 ) |
| 151 | faccl | ⊢ ( ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℕ0 → ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℕ ) | |
| 152 | nnrp | ⊢ ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℕ → ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) | |
| 153 | 150 151 152 | 3syl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 154 | 34 7 | rpmulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 155 | 154 | rpsqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 156 | 7 15 | rpdivcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ∈ ℝ+ ) |
| 157 | 11 | peano2zd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℤ ) |
| 158 | 156 157 | rpexpcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 159 | 155 158 | rpmulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 160 | 153 159 | rpdivcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ+ ) |
| 161 | 142 149 24 160 | fvmptd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) |
| 162 | 129 161 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) / ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) |
| 163 | facp1 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) ) | |
| 164 | 5 163 | syl | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 165 | 164 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) = ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) |
| 166 | 159 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 167 | 159 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ≠ 0 ) |
| 168 | 103 25 166 167 | divassd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) |
| 169 | 165 168 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) |
| 170 | 169 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) ) |
| 171 | 91 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 172 | 25 166 167 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 173 | 103 172 | mulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 174 | 91 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 175 | 86 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ! ‘ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 176 | 25 166 29 167 | divne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ≠ 0 ) |
| 177 | 103 172 175 176 | mulne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ≠ 0 ) |
| 178 | 103 171 173 174 177 | divdiv32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) = ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 179 | 103 103 172 175 176 | divdiv1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) ) |
| 180 | 179 | eqcomd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) = ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) |
| 181 | 180 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 182 | 103 175 | dividd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) = 1 ) |
| 183 | 182 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) = ( 1 / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) |
| 184 | 183 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ! ‘ 𝑁 ) ) / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( 1 / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 185 | 25 166 29 167 | recdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 186 | 185 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 187 | 166 25 29 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 188 | 88 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 189 | 90 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 190 | 90 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 191 | 187 188 189 120 190 | divdiv1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 192 | 166 25 188 29 120 | divdiv32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 193 | 155 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 194 | 158 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 195 | 193 194 188 120 | div23d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 196 | 34 | rpred | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ ) |
| 197 | 34 | rpge0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ 2 ) |
| 198 | 24 | nnred | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℝ ) |
| 199 | 150 | nn0ge0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ ( 𝑁 + 1 ) ) |
| 200 | 196 197 198 199 | sqrtmuld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 201 | 196 197 4 6 | sqrtmuld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) = ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) |
| 202 | 200 201 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) ) |
| 203 | 32 | sqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 2 ) ∈ ℂ ) |
| 204 | 25 | sqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 205 | 26 | sqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 206 | 34 | rpsqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 2 ) ∈ ℝ+ ) |
| 207 | 206 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 2 ) ≠ 0 ) |
| 208 | 8 | rpsqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 𝑁 ) ∈ ℝ+ ) |
| 209 | 208 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 210 | 203 203 204 205 207 209 | divmuldivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ 2 ) / ( √ ‘ 2 ) ) · ( ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( √ ‘ 2 ) · ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) ) |
| 211 | 203 207 | dividd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ 2 ) / ( √ ‘ 2 ) ) = 1 ) |
| 212 | 198 199 8 | sqrtdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) = ( ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) |
| 213 | 212 | eqcomd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ 𝑁 ) ) = ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) |
| 214 | 211 213 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ 2 ) / ( √ ‘ 2 ) ) · ( ( √ ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ 𝑁 ) ) ) = ( 1 · ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 215 | 202 210 214 | 3eqtr2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( 1 · ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 216 | 215 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( 1 · ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 217 | 28 | sqrtcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 218 | 217 | mullidd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 · ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) = ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) |
| 219 | 218 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 · ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 220 | 195 216 219 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 221 | 220 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 222 | 192 221 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 223 | 222 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 224 | 191 223 | eqtr3d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 225 | 217 194 | mulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 226 | 225 25 189 29 190 | divdiv32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 227 | 217 194 189 190 | divassd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 228 | 15 | rpcnd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → e ∈ ℂ ) |
| 229 | 15 | rpne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → e ≠ 0 ) |
| 230 | 25 228 229 150 | expdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 231 | 26 228 229 5 | expdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) = ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 232 | 230 231 | oveq12d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 233 | 232 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 234 | 25 150 | expcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 235 | 228 150 | expcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 236 | 26 5 | expcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 237 | 228 5 | expcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( e ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 238 | 228 229 157 | expne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ≠ 0 ) |
| 239 | 228 229 11 | expne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( e ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 240 | 26 27 11 | expne0d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 241 | 234 235 236 237 238 239 240 | divdivdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( e ↑ 𝑁 ) ) / ( ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 242 | 234 237 | mulcomd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( e ↑ 𝑁 ) ) = ( ( e ↑ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 243 | 242 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( e ↑ 𝑁 ) ) / ( ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( e ↑ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 244 | 237 235 234 236 238 240 | divmuldivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( e ↑ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 245 | 228 5 | expp1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( e ↑ 𝑁 ) · e ) ) |
| 246 | 245 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( ( e ↑ 𝑁 ) · e ) ) ) |
| 247 | 237 237 228 239 229 | divdiv1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) / e ) = ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( ( e ↑ 𝑁 ) · e ) ) ) |
| 248 | 237 239 | dividd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) = 1 ) |
| 249 | 248 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) / e ) = ( 1 / e ) ) |
| 250 | 246 247 249 | 3eqtr2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( 1 / e ) ) |
| 251 | 250 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( e ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 252 | 244 251 | eqtr3d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( e ↑ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) · ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 253 | 241 243 252 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 254 | 253 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( e ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) / ( e ↑ 𝑁 ) ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 255 | 227 233 254 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 256 | 255 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 257 | 234 236 240 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 258 | 38 228 257 229 | div32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( 1 · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) ) |
| 259 | 257 228 229 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ∈ ℂ ) |
| 260 | 259 | mullidd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) |
| 261 | 258 260 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) |
| 262 | 261 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) ) |
| 263 | 228 229 | reccld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / e ) ∈ ℂ ) |
| 264 | 263 257 | mulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 265 | 217 264 25 29 | div23d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 266 | 217 25 29 | divcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 267 | 266 257 228 229 | divassd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) ) |
| 268 | 262 265 267 | 3eqtr4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( 1 / e ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) ) |
| 269 | 226 256 268 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) ) |
| 270 | 186 224 269 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 / ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) ) |
| 271 | 181 184 270 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ 𝑁 ) · ( ( 𝑁 + 1 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) ) |
| 272 | 170 178 271 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( √ ‘ ( 2 · 𝑁 ) ) · ( ( 𝑁 / e ) ↑ 𝑁 ) ) ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( ( √ ‘ ( 2 · ( 𝑁 + 1 ) ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / e ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) ) = ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) ) |
| 273 | 217 25 257 29 | div32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) |
| 274 | 25 5 | expp1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 275 | 274 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) |
| 276 | 25 5 | expcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 277 | 276 25 29 | divcan4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) · ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) ) |
| 278 | 275 277 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) ) |
| 279 | 278 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 280 | 234 236 25 240 29 | divdiv32d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 281 | 25 26 27 5 | expdivd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ 𝑁 ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 282 | 279 280 281 | 3eqtr4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) = ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) |
| 283 | 282 | oveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 284 | 273 283 | eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 285 | 284 | oveq1d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) / ( 𝑁 + 1 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) ↑ ( 𝑁 + 1 ) ) / ( 𝑁 ↑ 𝑁 ) ) ) / e ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) |
| 286 | 162 272 285 | 3eqtrd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) / ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) |
| 287 | 286 | fveq2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( log ‘ ( ( 𝐴 ‘ 𝑁 ) / ( 𝐴 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) ) = ( log ‘ ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) ) |
| 288 | 82 83 287 | 3eqtr2d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) − ( 𝐵 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( log ‘ ( ( ( √ ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) · ( ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ↑ 𝑁 ) ) / e ) ) ) |
| 289 | 38 46 | addcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 290 | 289 | halfcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) ∈ ℂ ) |
| 291 | 290 31 | mulcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 292 | 291 38 | subcld | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) |
| 293 | 3 | a1i | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) → 𝐽 = ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) ) ) |
| 294 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → 𝑛 = 𝑁 ) | |
| 295 | 294 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( 2 · 𝑛 ) = ( 2 · 𝑁 ) ) |
| 296 | 295 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) = ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) ) |
| 297 | 296 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) = ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) ) |
| 298 | 294 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( 𝑛 + 1 ) = ( 𝑁 + 1 ) ) |
| 299 | 298 294 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) = ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) |
| 300 | 299 | fveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) = ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) |
| 301 | 297 300 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) = ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) ) |
| 302 | 301 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 = 𝑁 ) → ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑛 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) / 𝑛 ) ) ) − 1 ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ) |
| 303 | simpl | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 304 | simpr | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) → ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) | |
| 305 | 293 302 303 304 | fvmptd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ∈ ℂ ) → ( 𝐽 ‘ 𝑁 ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ) |
| 306 | 292 305 | mpdan | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐽 ‘ 𝑁 ) = ( ( ( ( 1 + ( 2 · 𝑁 ) ) / 2 ) · ( log ‘ ( ( 𝑁 + 1 ) / 𝑁 ) ) ) − 1 ) ) |
| 307 | 55 288 306 | 3eqtr4d | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐵 ‘ 𝑁 ) − ( 𝐵 ‘ ( 𝑁 + 1 ) ) ) = ( 𝐽 ‘ 𝑁 ) ) |