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Theorem ppiub 24863
Description: An upper bound on the prime-counting function π, which counts the number of primes less than 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)
Assertion
Ref Expression
ppiub ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) → (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2))

Proof of Theorem ppiub
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 3re 11054 . . 3 3 ∈ ℝ
21a1i 11 . 2 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 3 ∈ ℝ)
3 simpl 473 . 2 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
4 ppicl 24791 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℝ → (π𝑁) ∈ ℕ0)
54nn0red 11312 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℝ → (π𝑁) ∈ ℝ)
65adantr 481 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (π𝑁) ∈ ℝ)
7 2re 11050 . . . . . 6 2 ∈ ℝ
8 resubcl 10305 . . . . . 6 (((π𝑁) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) → ((π𝑁) − 2) ∈ ℝ)
96, 7, 8sylancl 693 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π𝑁) − 2) ∈ ℝ)
10 fzfi 12727 . . . . . . . . 9 (4...(⌊‘𝑁)) ∈ Fin
11 ssrab2 3672 . . . . . . . . 9 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))
12 ssfi 8140 . . . . . . . . 9 (((4...(⌊‘𝑁)) ∈ Fin ∧ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))) → {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ∈ Fin)
1310, 11, 12mp2an 707 . . . . . . . 8 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ∈ Fin
14 hashcl 13103 . . . . . . . 8 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ∈ Fin → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ∈ ℕ0)
1513, 14ax-mp 5 . . . . . . 7 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ∈ ℕ0
1615nn0rei 11263 . . . . . 6 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ∈ ℝ
1716a1i 11 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ∈ ℝ)
18 3nn 11146 . . . . . . 7 3 ∈ ℕ
19 nndivre 11016 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → (𝑁 / 3) ∈ ℝ)
2018, 19mpan2 706 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 / 3) ∈ ℝ)
2120adantr 481 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 / 3) ∈ ℝ)
22 ppifl 24820 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℝ → (π‘(⌊‘𝑁)) = (π𝑁))
2322adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (π‘(⌊‘𝑁)) = (π𝑁))
24 ppi3 24831 . . . . . . . . 9 (π‘3) = 2
2524a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (π‘3) = 2)
2623, 25oveq12d 6633 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π‘(⌊‘𝑁)) − (π‘3)) = ((π𝑁) − 2))
27 3z 11370 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℤ
2827a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 3 ∈ ℤ)
29 flcl 12552 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
3029adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ ℤ)
31 flge 12562 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℤ) → (3 ≤ 𝑁 ↔ 3 ≤ (⌊‘𝑁)))
3227, 31mpan2 706 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (3 ≤ 𝑁 ↔ 3 ≤ (⌊‘𝑁)))
3332biimpa 501 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 3 ≤ (⌊‘𝑁))
34 eluz2 11653 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3) ↔ (3 ∈ ℤ ∧ (⌊‘𝑁) ∈ ℤ ∧ 3 ≤ (⌊‘𝑁)))
3528, 30, 33, 34syl3anbrc 1244 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3))
36 ppidif 24823 . . . . . . . . 9 ((⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘3) → ((π‘(⌊‘𝑁)) − (π‘3)) = (#‘(((3 + 1)...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)))
3735, 36syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π‘(⌊‘𝑁)) − (π‘3)) = (#‘(((3 + 1)...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)))
38 df-4 11041 . . . . . . . . . . 11 4 = (3 + 1)
3938oveq1i 6625 . . . . . . . . . 10 (4...(⌊‘𝑁)) = ((3 + 1)...(⌊‘𝑁))
4039ineq1i 3794 . . . . . . . . 9 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) = (((3 + 1)...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)
4140fveq2i 6161 . . . . . . . 8 (#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)) = (#‘(((3 + 1)...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ))
4237, 41syl6eqr 2673 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π‘(⌊‘𝑁)) − (π‘3)) = (#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)))
4326, 42eqtr3d 2657 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π𝑁) − 2) = (#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)))
44 dfin5 3568 . . . . . . . . 9 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 𝑘 ∈ ℙ}
45 elfzle1 12302 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → 4 ≤ 𝑘)
46 ppiublem2 24862 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5})
4746expcom 451 . . . . . . . . . . 11 (4 ≤ 𝑘 → (𝑘 ∈ ℙ → (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}))
4845, 47syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → (𝑘 ∈ ℙ → (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}))
4948ss2rabi 3669 . . . . . . . . 9 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 𝑘 ∈ ℙ} ⊆ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}
5044, 49eqsstri 3620 . . . . . . . 8 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ⊆ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}
51 ssdomg 7961 . . . . . . . 8 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ∈ Fin → (((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ⊆ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} → ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ≼ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}))
5213, 50, 51mp2 9 . . . . . . 7 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ≼ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}
53 inss1 3817 . . . . . . . . 9 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ⊆ (4...(⌊‘𝑁))
54 ssfi 8140 . . . . . . . . 9 (((4...(⌊‘𝑁)) ∈ Fin ∧ ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ⊆ (4...(⌊‘𝑁))) → ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ∈ Fin)
5510, 53, 54mp2an 707 . . . . . . . 8 ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ∈ Fin
56 hashdom 13124 . . . . . . . 8 ((((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ∈ Fin ∧ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} ∈ Fin) → ((#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)) ≤ (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ↔ ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ≼ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}))
5755, 13, 56mp2an 707 . . . . . . 7 ((#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)) ≤ (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ↔ ((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ) ≼ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}})
5852, 57mpbir 221 . . . . . 6 (#‘((4...(⌊‘𝑁)) ∩ ℙ)) ≤ (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}})
5943, 58syl6eqbr 4662 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π𝑁) − 2) ≤ (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}))
60 reflcl 12553 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
6160adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ ℝ)
62 peano2rem 10308 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘𝑁) ∈ ℝ → ((⌊‘𝑁) − 1) ∈ ℝ)
6361, 62syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘𝑁) − 1) ∈ ℝ)
64 6nn 11149 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℕ
65 nndivre 11016 . . . . . . . . 9 ((((⌊‘𝑁) − 1) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → (((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ∈ ℝ)
6663, 64, 65sylancl 693 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ∈ ℝ)
67 reflcl 12553 . . . . . . . 8 ((((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ∈ ℝ → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ∈ ℝ)
6866, 67syl 17 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ∈ ℝ)
69 5re 11059 . . . . . . . . . . 11 5 ∈ ℝ
70 resubcl 10305 . . . . . . . . . . 11 (((⌊‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑁) − 5) ∈ ℝ)
7161, 69, 70sylancl 693 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘𝑁) − 5) ∈ ℝ)
72 nndivre 11016 . . . . . . . . . 10 ((((⌊‘𝑁) − 5) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → (((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ∈ ℝ)
7371, 64, 72sylancl 693 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ∈ ℝ)
74 reflcl 12553 . . . . . . . . 9 ((((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ∈ ℝ → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℝ)
7573, 74syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℝ)
76 peano2re 10169 . . . . . . . 8 ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℝ → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1) ∈ ℝ)
7775, 76syl 17 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1) ∈ ℝ)
78 peano2rem 10308 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
7978adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
80 nndivre 11016 . . . . . . . 8 (((𝑁 − 1) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → ((𝑁 − 1) / 6) ∈ ℝ)
8179, 64, 80sylancl 693 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 − 1) / 6) ∈ ℝ)
82 simpl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
83 resubcl 10305 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 5 ∈ ℝ) → (𝑁 − 5) ∈ ℝ)
8482, 69, 83sylancl 693 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 − 5) ∈ ℝ)
85 nndivre 11016 . . . . . . . . 9 (((𝑁 − 5) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → ((𝑁 − 5) / 6) ∈ ℝ)
8684, 64, 85sylancl 693 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 − 5) / 6) ∈ ℝ)
87 peano2re 10169 . . . . . . . 8 (((𝑁 − 5) / 6) ∈ ℝ → (((𝑁 − 5) / 6) + 1) ∈ ℝ)
8886, 87syl 17 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((𝑁 − 5) / 6) + 1) ∈ ℝ)
89 flle 12556 . . . . . . . . 9 ((((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ∈ ℝ → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ≤ (((⌊‘𝑁) − 1) / 6))
9066, 89syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ≤ (((⌊‘𝑁) − 1) / 6))
91 1re 9999 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
9291a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 1 ∈ ℝ)
93 flle 12556 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
9493adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘𝑁) ≤ 𝑁)
9561, 82, 92, 94lesub1dd 10603 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘𝑁) − 1) ≤ (𝑁 − 1))
96 6re 11061 . . . . . . . . . . 11 6 ∈ ℝ
9796a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 6 ∈ ℝ)
98 6pos 11079 . . . . . . . . . . 11 0 < 6
9998a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 0 < 6)
100 lediv1 10848 . . . . . . . . . 10 ((((⌊‘𝑁) − 1) ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℝ ∧ (6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6)) → (((⌊‘𝑁) − 1) ≤ (𝑁 − 1) ↔ (((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ≤ ((𝑁 − 1) / 6)))
10163, 79, 97, 99, 100syl112anc 1327 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 1) ≤ (𝑁 − 1) ↔ (((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ≤ ((𝑁 − 1) / 6)))
10295, 101mpbid 222 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 1) / 6) ≤ ((𝑁 − 1) / 6))
10368, 66, 81, 90, 102letrd 10154 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ≤ ((𝑁 − 1) / 6))
104 flle 12556 . . . . . . . . . 10 ((((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ∈ ℝ → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ≤ (((⌊‘𝑁) − 5) / 6))
10573, 104syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ≤ (((⌊‘𝑁) − 5) / 6))
10669a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℝ)
10761, 82, 106, 94lesub1dd 10603 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘𝑁) − 5) ≤ (𝑁 − 5))
108 lediv1 10848 . . . . . . . . . . 11 ((((⌊‘𝑁) − 5) ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 5) ∈ ℝ ∧ (6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6)) → (((⌊‘𝑁) − 5) ≤ (𝑁 − 5) ↔ (((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ≤ ((𝑁 − 5) / 6)))
10971, 84, 97, 99, 108syl112anc 1327 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 5) ≤ (𝑁 − 5) ↔ (((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ≤ ((𝑁 − 5) / 6)))
110107, 109mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((⌊‘𝑁) − 5) / 6) ≤ ((𝑁 − 5) / 6))
11175, 73, 86, 105, 110letrd 10154 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ≤ ((𝑁 − 5) / 6))
11275, 86, 92, 111leadd1dd 10601 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1) ≤ (((𝑁 − 5) / 6) + 1))
11368, 77, 81, 88, 103, 112le2addd 10606 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) + ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1)) ≤ (((𝑁 − 1) / 6) + (((𝑁 − 5) / 6) + 1)))
114 ovex 6643 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 mod 6) ∈ V
115114elpr 4176 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 mod 6) ∈ {1, 5} ↔ ((𝑘 mod 6) = 1 ∨ (𝑘 mod 6) = 5))
116115a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → ((𝑘 mod 6) ∈ {1, 5} ↔ ((𝑘 mod 6) = 1 ∨ (𝑘 mod 6) = 5)))
117116rabbiia 3177 . . . . . . . . . 10 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ ((𝑘 mod 6) = 1 ∨ (𝑘 mod 6) = 5)}
118 unrab 3880 . . . . . . . . . 10 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∪ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ ((𝑘 mod 6) = 1 ∨ (𝑘 mod 6) = 5)}
119117, 118eqtr4i 2646 . . . . . . . . 9 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}} = ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∪ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5})
120119fveq2i 6161 . . . . . . . 8 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) = (#‘({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∪ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}))
121 ssrab2 3672 . . . . . . . . . 10 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))
122 ssfi 8140 . . . . . . . . . 10 (((4...(⌊‘𝑁)) ∈ Fin ∧ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))) → {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∈ Fin)
12310, 121, 122mp2an 707 . . . . . . . . 9 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∈ Fin
124 ssrab2 3672 . . . . . . . . . 10 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))
125 ssfi 8140 . . . . . . . . . 10 (((4...(⌊‘𝑁)) ∈ Fin ∧ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} ⊆ (4...(⌊‘𝑁))) → {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} ∈ Fin)
12610, 124, 125mp2an 707 . . . . . . . . 9 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} ∈ Fin
127 inrab 3881 . . . . . . . . . 10 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∩ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5)}
128 rabeq0 3937 . . . . . . . . . . 11 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5)} = ∅ ↔ ∀𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ¬ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5))
129 1lt5 11163 . . . . . . . . . . . . . 14 1 < 5
13091, 129ltneii 10110 . . . . . . . . . . . . 13 1 ≠ 5
131 eqtr2 2641 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5) → 1 = 5)
132131necon3ai 2815 . . . . . . . . . . . . 13 (1 ≠ 5 → ¬ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5))
133130, 132ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 ¬ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5)
134133a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → ¬ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5))
135128, 134mprgbir 2923 . . . . . . . . . 10 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ ((𝑘 mod 6) = 1 ∧ (𝑘 mod 6) = 5)} = ∅
136127, 135eqtri 2643 . . . . . . . . 9 ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∩ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = ∅
137 hashun 13127 . . . . . . . . 9 (({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∈ Fin ∧ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} ∈ Fin ∧ ({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∩ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = ∅) → (#‘({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∪ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5})) = ((#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) + (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5})))
138123, 126, 136, 137mp3an 1421 . . . . . . . 8 (#‘({𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} ∪ {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5})) = ((#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) + (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}))
139120, 138eqtri 2643 . . . . . . 7 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) = ((#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) + (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}))
140 elfzelz 12300 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
141 nnrp 11802 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (6 ∈ ℕ → 6 ∈ ℝ+)
14264, 141ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 6 ∈ ℝ+
143 0le1 10511 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ≤ 1
144 1lt6 11168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 < 6
145 modid 12651 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((1 ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < 6)) → (1 mod 6) = 1)
14691, 142, 143, 144, 145mp4an 708 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1 mod 6) = 1
147146eqeq2i 2633 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 mod 6) = (1 mod 6) ↔ (𝑘 mod 6) = 1)
148 1z 11367 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℤ
149 moddvds 14934 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((6 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → ((𝑘 mod 6) = (1 mod 6) ↔ 6 ∥ (𝑘 − 1)))
15064, 148, 149mp3an13 1412 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℤ → ((𝑘 mod 6) = (1 mod 6) ↔ 6 ∥ (𝑘 − 1)))
151147, 150syl5bbr 274 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℤ → ((𝑘 mod 6) = 1 ↔ 6 ∥ (𝑘 − 1)))
152140, 151syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → ((𝑘 mod 6) = 1 ↔ 6 ∥ (𝑘 − 1)))
153152rabbiia 3177 . . . . . . . . . . 11 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1} = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 1)}
154153fveq2i 6161 . . . . . . . . . 10 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) = (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 1)})
15564a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 6 ∈ ℕ)
156 4z 11371 . . . . . . . . . . . 12 4 ∈ ℤ
157156a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℤ)
15838oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . . 14 (4 − 1) = ((3 + 1) − 1)
159 3cn 11055 . . . . . . . . . . . . . . 15 3 ∈ ℂ
160 ax-1cn 9954 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
161159, 160pncan3oi 10257 . . . . . . . . . . . . . 14 ((3 + 1) − 1) = 3
162158, 161eqtri 2643 . . . . . . . . . . . . 13 (4 − 1) = 3
163162fveq2i 6161 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ‘(4 − 1)) = (ℤ‘3)
16435, 163syl6eleqr 2709 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘𝑁) ∈ (ℤ‘(4 − 1)))
165148a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 1 ∈ ℤ)
166155, 157, 164, 165hashdvds 15423 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 1)}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6))))
167154, 166syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6))))
168 df-3 11040 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 = (2 + 1)
169162, 168eqtri 2643 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (4 − 1) = (2 + 1)
170169oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((4 − 1) − 1) = ((2 + 1) − 1)
171 2cn 11051 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℂ
172171, 160pncan3oi 10257 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 + 1) − 1) = 2
173170, 172eqtri 2643 . . . . . . . . . . . . . 14 ((4 − 1) − 1) = 2
174173oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . 13 (((4 − 1) − 1) / 6) = (2 / 6)
175174fveq2i 6161 . . . . . . . . . . . 12 (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6)) = (⌊‘(2 / 6))
176 0re 10000 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℝ
17764nnne0i 11015 . . . . . . . . . . . . . . 15 6 ≠ 0
1787, 96, 177redivcli 10752 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 / 6) ∈ ℝ
179 2pos 11072 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 < 2
1807, 96, 179, 98divgt0ii 10901 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < (2 / 6)
181176, 178, 180ltleii 10120 . . . . . . . . . . . . 13 0 ≤ (2 / 6)
182 2lt6 11167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 < 6
183 6cn 11062 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6 ∈ ℂ
184183mulid1i 10002 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (6 · 1) = 6
185182, 184breqtrri 4650 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 < (6 · 1)
18696, 98pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6)
187 ltdivmul 10858 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6)) → ((2 / 6) < 1 ↔ 2 < (6 · 1)))
1887, 91, 186, 187mp3an 1421 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 / 6) < 1 ↔ 2 < (6 · 1))
189185, 188mpbir 221 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 / 6) < 1
190 1e0p1 11512 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0 + 1)
191189, 190breqtri 4648 . . . . . . . . . . . . 13 (2 / 6) < (0 + 1)
192 0z 11348 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
193 flbi 12573 . . . . . . . . . . . . . 14 (((2 / 6) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((⌊‘(2 / 6)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 / 6) ∧ (2 / 6) < (0 + 1))))
194178, 192, 193mp2an 707 . . . . . . . . . . . . 13 ((⌊‘(2 / 6)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 / 6) ∧ (2 / 6) < (0 + 1)))
195181, 191, 194mpbir2an 954 . . . . . . . . . . . 12 (⌊‘(2 / 6)) = 0
196175, 195eqtri 2643 . . . . . . . . . . 11 (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6)) = 0
197196oveq2i 6626 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6))) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − 0)
19866flcld 12555 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ∈ ℤ)
199198zcnd 11443 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) ∈ ℂ)
200199subid1d 10341 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − 0) = (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)))
201197, 200syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 1) / 6))) = (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)))
202167, 201eqtrd 2655 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) = (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)))
203 5pos 11078 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 < 5
204176, 69, 203ltleii 10120 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ≤ 5
205 5lt6 11164 . . . . . . . . . . . . . . . 16 5 < 6
206 modid 12651 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((5 ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 5 ∧ 5 < 6)) → (5 mod 6) = 5)
20769, 142, 204, 205, 206mp4an 708 . . . . . . . . . . . . . . 15 (5 mod 6) = 5
208207eqeq2i 2633 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 mod 6) = (5 mod 6) ↔ (𝑘 mod 6) = 5)
209 5nn 11148 . . . . . . . . . . . . . . . 16 5 ∈ ℕ
210209nnzi 11361 . . . . . . . . . . . . . . 15 5 ∈ ℤ
211 moddvds 14934 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((6 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 5 ∈ ℤ) → ((𝑘 mod 6) = (5 mod 6) ↔ 6 ∥ (𝑘 − 5)))
21264, 210, 211mp3an13 1412 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℤ → ((𝑘 mod 6) = (5 mod 6) ↔ 6 ∥ (𝑘 − 5)))
213208, 212syl5bbr 274 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℤ → ((𝑘 mod 6) = 5 ↔ 6 ∥ (𝑘 − 5)))
214140, 213syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) → ((𝑘 mod 6) = 5 ↔ 6 ∥ (𝑘 − 5)))
215214rabbiia 3177 . . . . . . . . . . 11 {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5} = {𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 5)}
216215fveq2i 6161 . . . . . . . . . 10 (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 5)})
217210a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℤ)
218155, 157, 164, 217hashdvds 15423 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ 6 ∥ (𝑘 − 5)}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6))))
219216, 218syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6))))
220162oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((4 − 1) − 5) = (3 − 5)
221 5cn 11060 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5 ∈ ℂ
222221, 159negsubdi2i 10327 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -(5 − 3) = (3 − 5)
223 3p2e5 11120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (3 + 2) = 5
224223oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((3 + 2) − 3) = (5 − 3)
225 pncan2 10248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((3 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ) → ((3 + 2) − 3) = 2)
226159, 171, 225mp2an 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((3 + 2) − 3) = 2
227224, 226eqtr3i 2645 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (5 − 3) = 2
228227negeqi 10234 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -(5 − 3) = -2
229220, 222, 2283eqtr2i 2649 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((4 − 1) − 5) = -2
230229oveq1i 6625 . . . . . . . . . . . . . 14 (((4 − 1) − 5) / 6) = (-2 / 6)
231 divneg 10679 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 ∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0) → -(2 / 6) = (-2 / 6))
232171, 183, 177, 231mp3an 1421 . . . . . . . . . . . . . 14 -(2 / 6) = (-2 / 6)
233230, 232eqtr4i 2646 . . . . . . . . . . . . 13 (((4 − 1) − 5) / 6) = -(2 / 6)
234233fveq2i 6161 . . . . . . . . . . . 12 (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6)) = (⌊‘-(2 / 6))
235178, 91, 189ltleii 10120 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 / 6) ≤ 1
236178, 91lenegi 10533 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 / 6) ≤ 1 ↔ -1 ≤ -(2 / 6))
237235, 236mpbi 220 . . . . . . . . . . . . 13 -1 ≤ -(2 / 6)
238176, 178ltnegi 10532 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0 < (2 / 6) ↔ -(2 / 6) < -0)
239180, 238mpbi 220 . . . . . . . . . . . . . 14 -(2 / 6) < -0
240 neg0 10287 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -0 = 0
241 1pneg1e0 11089 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 + -1) = 0
242240, 241eqtr4i 2646 . . . . . . . . . . . . . . 15 -0 = (1 + -1)
243 neg1cn 11084 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -1 ∈ ℂ
244243, 160addcomi 10187 . . . . . . . . . . . . . . 15 (-1 + 1) = (1 + -1)
245242, 244eqtr4i 2646 . . . . . . . . . . . . . 14 -0 = (-1 + 1)
246239, 245breqtri 4648 . . . . . . . . . . . . 13 -(2 / 6) < (-1 + 1)
247178renegcli 10302 . . . . . . . . . . . . . 14 -(2 / 6) ∈ ℝ
248 neg1z 11373 . . . . . . . . . . . . . 14 -1 ∈ ℤ
249 flbi 12573 . . . . . . . . . . . . . 14 ((-(2 / 6) ∈ ℝ ∧ -1 ∈ ℤ) → ((⌊‘-(2 / 6)) = -1 ↔ (-1 ≤ -(2 / 6) ∧ -(2 / 6) < (-1 + 1))))
250247, 248, 249mp2an 707 . . . . . . . . . . . . 13 ((⌊‘-(2 / 6)) = -1 ↔ (-1 ≤ -(2 / 6) ∧ -(2 / 6) < (-1 + 1)))
251237, 246, 250mpbir2an 954 . . . . . . . . . . . 12 (⌊‘-(2 / 6)) = -1
252234, 251eqtri 2643 . . . . . . . . . . 11 (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6)) = -1
253252oveq2i 6626 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6))) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − -1)
25473flcld 12555 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℤ)
255254zcnd 11443 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℂ)
256 subneg 10290 . . . . . . . . . . 11 (((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − -1) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1))
257255, 160, 256sylancl 693 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − -1) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1))
258253, 257syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) − (⌊‘(((4 − 1) − 5) / 6))) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1))
259219, 258eqtrd 2655 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1))
260202, 259oveq12d 6633 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 1}) + (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) = 5})) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) + ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1)))
261139, 260syl5eq 2667 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) = ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 1) / 6)) + ((⌊‘(((⌊‘𝑁) − 5) / 6)) + 1)))
26282recnd 10028 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℂ)
2632622timesd 11235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
264 df-6 11043 . . . . . . . . . . . . . 14 6 = (5 + 1)
265221, 160addcomi 10187 . . . . . . . . . . . . . 14 (5 + 1) = (1 + 5)
266264, 265eqtri 2643 . . . . . . . . . . . . 13 6 = (1 + 5)
267266a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 6 = (1 + 5))
268263, 267oveq12d 6633 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((2 · 𝑁) − 6) = ((𝑁 + 𝑁) − (1 + 5)))
269 addsub4 10284 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ) ∧ (1 ∈ ℂ ∧ 5 ∈ ℂ)) → ((𝑁 + 𝑁) − (1 + 5)) = ((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)))
270160, 221, 269mpanr12 720 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 𝑁) − (1 + 5)) = ((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)))
271262, 262, 270syl2anc 692 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 + 𝑁) − (1 + 5)) = ((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)))
272268, 271eqtrd 2655 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((2 · 𝑁) − 6) = ((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)))
273272oveq1d 6630 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((2 · 𝑁) − 6) / 6) = (((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)) / 6))
274 mulcl 9980 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ) → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
275171, 262, 274sylancr 694 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
276183, 177pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . 12 (6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0)
277 divsubdir 10681 . . . . . . . . . . . 12 (((2 · 𝑁) ∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ (6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0)) → (((2 · 𝑁) − 6) / 6) = (((2 · 𝑁) / 6) − (6 / 6)))
278183, 276, 277mp3an23 1413 . . . . . . . . . . 11 ((2 · 𝑁) ∈ ℂ → (((2 · 𝑁) − 6) / 6) = (((2 · 𝑁) / 6) − (6 / 6)))
279275, 278syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((2 · 𝑁) − 6) / 6) = (((2 · 𝑁) / 6) − (6 / 6)))
280 3t2e6 11139 . . . . . . . . . . . . . 14 (3 · 2) = 6
281159, 171mulcomi 10006 . . . . . . . . . . . . . 14 (3 · 2) = (2 · 3)
282280, 281eqtr3i 2645 . . . . . . . . . . . . 13 6 = (2 · 3)
283282oveq2i 6626 . . . . . . . . . . . 12 ((2 · 𝑁) / 6) = ((2 · 𝑁) / (2 · 3))
284 3ne0 11075 . . . . . . . . . . . . . . 15 3 ≠ 0
285159, 284pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . 14 (3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0)
286 2cnne0 11202 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
287 divcan5 10687 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((2 · 𝑁) / (2 · 3)) = (𝑁 / 3))
288285, 286, 287mp3an23 1413 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℂ → ((2 · 𝑁) / (2 · 3)) = (𝑁 / 3))
289262, 288syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((2 · 𝑁) / (2 · 3)) = (𝑁 / 3))
290283, 289syl5eq 2667 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((2 · 𝑁) / 6) = (𝑁 / 3))
291183, 177dividi 10718 . . . . . . . . . . . 12 (6 / 6) = 1
292291a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (6 / 6) = 1)
293290, 292oveq12d 6633 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((2 · 𝑁) / 6) − (6 / 6)) = ((𝑁 / 3) − 1))
294279, 293eqtrd 2655 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((2 · 𝑁) − 6) / 6) = ((𝑁 / 3) − 1))
29579recnd 10028 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
29684recnd 10028 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 − 5) ∈ ℂ)
297 divdir 10670 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 − 1) ∈ ℂ ∧ (𝑁 − 5) ∈ ℂ ∧ (6 ∈ ℂ ∧ 6 ≠ 0)) → (((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)) / 6) = (((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)))
298276, 297mp3an3 1410 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 − 1) ∈ ℂ ∧ (𝑁 − 5) ∈ ℂ) → (((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)) / 6) = (((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)))
299295, 296, 298syl2anc 692 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((𝑁 − 1) + (𝑁 − 5)) / 6) = (((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)))
300273, 294, 2993eqtr3d 2663 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 / 3) − 1) = (((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)))
301300oveq1d 6630 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((𝑁 / 3) − 1) + 1) = ((((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)) + 1))
30221recnd 10028 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 / 3) ∈ ℂ)
303 npcan 10250 . . . . . . . 8 (((𝑁 / 3) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝑁 / 3) − 1) + 1) = (𝑁 / 3))
304302, 160, 303sylancl 693 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((𝑁 / 3) − 1) + 1) = (𝑁 / 3))
30581recnd 10028 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 − 1) / 6) ∈ ℂ)
30686recnd 10028 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((𝑁 − 5) / 6) ∈ ℂ)
307160a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 1 ∈ ℂ)
308305, 306, 307addassd 10022 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((((𝑁 − 1) / 6) + ((𝑁 − 5) / 6)) + 1) = (((𝑁 − 1) / 6) + (((𝑁 − 5) / 6) + 1)))
309301, 304, 3083eqtr3d 2663 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (𝑁 / 3) = (((𝑁 − 1) / 6) + (((𝑁 − 5) / 6) + 1)))
310113, 261, 3093brtr4d 4655 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (#‘{𝑘 ∈ (4...(⌊‘𝑁)) ∣ (𝑘 mod 6) ∈ {1, 5}}) ≤ (𝑁 / 3))
3119, 17, 21, 59, 310letrd 10154 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → ((π𝑁) − 2) ≤ (𝑁 / 3))
3127a1i 11 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → 2 ∈ ℝ)
3136, 312, 21lesubaddd 10584 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (((π𝑁) − 2) ≤ (𝑁 / 3) ↔ (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2)))
314311, 313mpbid 222 . . 3 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ≤ 𝑁) → (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2))
315314adantlr 750 . 2 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 3 ≤ 𝑁) → (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2))
3165ad2antrr 761 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ∈ ℝ)
3177a1i 11 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → 2 ∈ ℝ)
31820ad2antrr 761 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (𝑁 / 3) ∈ ℝ)
319 readdcl 9979 . . . 4 (((𝑁 / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) → ((𝑁 / 3) + 2) ∈ ℝ)
320318, 7, 319sylancl 693 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → ((𝑁 / 3) + 2) ∈ ℝ)
321 ppiwordi 24822 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ≤ (π‘3))
3221, 321mp3an2 1409 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ≤ (π‘3))
323322adantlr 750 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ≤ (π‘3))
324323, 24syl6breq 4664 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ≤ 2)
325 3pos 11074 . . . . . 6 0 < 3
326 divge0 10852 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)) → 0 ≤ (𝑁 / 3))
3271, 325, 326mpanr12 720 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 0 ≤ (𝑁 / 3))
328327adantr 481 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → 0 ≤ (𝑁 / 3))
329 addge02 10499 . . . . 5 ((2 ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 3) ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝑁 / 3) ↔ 2 ≤ ((𝑁 / 3) + 2)))
3307, 318, 329sylancr 694 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (0 ≤ (𝑁 / 3) ↔ 2 ≤ ((𝑁 / 3) + 2)))
331328, 330mpbid 222 . . 3 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → 2 ≤ ((𝑁 / 3) + 2))
332316, 317, 320, 324, 331letrd 10154 . 2 (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ 𝑁 ≤ 3) → (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2))
3332, 3, 315, 332lecasei 10103 1 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁) → (π𝑁) ≤ ((𝑁 / 3) + 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  {crab 2912  cun 3558  cin 3559  wss 3560  c0 3897  {cpr 4157   class class class wbr 4623  cfv 5857  (class class class)co 6615  cdom 7913  Fincfn 7915  cc 9894  cr 9895  0cc0 9896  1c1 9897   + caddc 9899   · cmul 9901   < clt 10034  cle 10035  cmin 10226  -cneg 10227   / cdiv 10644  cn 10980  2c2 11030  3c3 11031  4c4 11032  5c5 11033  6c6 11034  0cn0 11252  cz 11337  cuz 11647  +crp 11792  ...cfz 12284  cfl 12547   mod cmo 12624  #chash 13073  cdvds 14926  cprime 15328  πcppi 24754
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973  ax-pre-sup 9974
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-oadd 7524  df-er 7702  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-sup 8308  df-inf 8309  df-card 8725  df-cda 8950  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-4 11041  df-5 11042  df-6 11043  df-n0 11253  df-xnn0 11324  df-z 11338  df-uz 11648  df-rp 11793  df-icc 12140  df-fz 12285  df-fl 12549  df-mod 12625  df-seq 12758  df-exp 12817  df-hash 13074  df-cj 13789  df-re 13790  df-im 13791  df-sqrt 13925  df-abs 13926  df-dvds 14927  df-prm 15329  df-ppi 24760
This theorem is referenced by:  bposlem5  24947
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