MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  selberglem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem selberglem1 25279
Description: Lemma for selberg 25282. Estimation of the asymptotic part of selberglem3 25281. (Contributed by Mario Carneiro, 20-May-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
selberglem1.t 𝑇 = ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)
Assertion
Ref Expression
selberglem1 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
Distinct variable group:   𝑥,𝑛
Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑛)

Proof of Theorem selberglem1
StepHypRef Expression
1 fzfid 12812 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
2 elfznn 12408 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
32adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
4 mucl 24912 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
53, 4syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
65zred 11520 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℝ)
76, 3nndivred 11107 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
87recnd 10106 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
92nnrpd 11908 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
10 rpdivcl 11894 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
119, 10sylan2 490 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
12 relogcl 24367 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1311, 12syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1413recnd 10106 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
1514sqcld 13046 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) ∈ ℂ)
168, 15mulcld 10098 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) ∈ ℂ)
171, 16fsumcl 14508 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) ∈ ℂ)
18 2cn 11129 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℂ
1918a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 2 ∈ ℂ)
2019, 14mulcld 10098 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
2119, 20subcld 10430 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
228, 21mulcld 10098 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
231, 22fsumcl 14508 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
24 relogcl 24367 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
2524recnd 10106 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
26 mulcl 10058 . . . . . 6 ((2 ∈ ℂ ∧ (log‘𝑥) ∈ ℂ) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
2718, 25, 26sylancr 696 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
2817, 23, 27addsubd 10451 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) − (2 · (log‘𝑥))) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
29 selberglem1.t . . . . . . . . 9 𝑇 = ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)
3029oveq2i 6701 . . . . . . . 8 ((μ‘𝑛) · 𝑇) = ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛))
315zcnd 11521 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
3215, 21addcld 10097 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
333nnrpd 11908 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
3433rpcnne0d 11919 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
35 divass 10741 . . . . . . . . . . 11 (((μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → (((μ‘𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) / 𝑛) = ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)))
36 div23 10742 . . . . . . . . . . 11 (((μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → (((μ‘𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) / 𝑛) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
3735, 36eqtr3d 2687 . . . . . . . . . 10 (((μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
3831, 32, 34, 37syl3anc 1366 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
398, 15, 21adddid 10102 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) = ((((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
4038, 39eqtrd 2685 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛)) = ((((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
4130, 40syl5eq 2697 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) · 𝑇) = ((((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
4241sumeq2dv 14477 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
431, 16, 22fsumadd 14514 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
4442, 43eqtrd 2685 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
4544oveq1d 6705 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥))) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) − (2 · (log‘𝑥))))
4618a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ → 2 ∈ ℂ)
478, 14mulcld 10098 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
488, 47subcld 10430 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
491, 46, 48fsummulc2 14560 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
501, 8, 47fsumsub 14564 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))
5150oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
5249, 51eqtr3d 2687 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
5319, 8mulcomd 10099 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · 2))
5419, 8, 14mul12d 10283 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))
5553, 54oveq12d 6708 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) − (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = ((((μ‘𝑛) / 𝑛) · 2) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
5619, 8, 47subdid 10524 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = ((2 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) − (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
578, 19, 20subdid 10524 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = ((((μ‘𝑛) / 𝑛) · 2) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
5855, 56, 573eqtr4d 2695 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
5958sumeq2dv 14477 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
6052, 59eqtr3d 2687 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
6160oveq2d 6706 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
6228, 45, 613eqtr4d 2695 . . 3 (𝑥 ∈ ℝ+ → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥))) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
6362mpteq2ia 4773 . 2 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))))
64 ovexd 6720 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) ∈ V)
65 ovexd 6720 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ V)
66 mulog2sum 25271 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
6766a1i 11 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
68 2ex 11130 . . . . . 6 2 ∈ V
6968a1i 11 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 2 ∈ V)
70 ovexd 6720 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ V)
71 rpssre 11881 . . . . . . 7 + ⊆ ℝ
72 o1const 14394 . . . . . . 7 ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
7371, 18, 72mp2an 708 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1)
7473a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
75 reex 10065 . . . . . . . . 9 ℝ ∈ V
7675, 71ssexi 4836 . . . . . . . 8 + ∈ V
7776a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → ℝ+ ∈ V)
78 sumex 14462 . . . . . . . 8 Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ V
7978a1i 11 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ V)
80 sumex 14462 . . . . . . . 8 Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ V
8180a1i 11 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ V)
82 eqidd 2652 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)))
83 eqidd 2652 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))
8477, 79, 81, 82, 83offval2 6956 . . . . . 6 (⊤ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∘𝑓 − (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))
85 mudivsum 25264 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
86 mulogsum 25266 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ 𝑂(1)
87 o1sub 14390 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ 𝑂(1)) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∘𝑓 − (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ 𝑂(1))
8885, 86, 87mp2an 708 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∘𝑓 − (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ 𝑂(1)
8984, 88syl6eqelr 2739 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ 𝑂(1))
9069, 70, 74, 89o1mul2 14399 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) ∈ 𝑂(1))
9164, 65, 67, 90o1add2 14398 . . 3 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))) ∈ 𝑂(1))
9291trud 1533 . 2 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) + (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))))) ∈ 𝑂(1)
9363, 92eqeltri 2726 1 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wtru 1524  wcel 2030  wne 2823  Vcvv 3231  wss 3607  cmpt 4762  cfv 5926  (class class class)co 6690  𝑓 cof 6937  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979  cmin 10304   / cdiv 10722  cn 11058  2c2 11108  cz 11415  +crp 11870  ...cfz 12364  cfl 12631  cexp 12900  𝑂(1)co1 14261  Σcsu 14460  logclog 24346  μcmu 24866
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-disj 4653  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-xnn0 11402  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ioc 12218  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-fac 13101  df-bc 13130  df-hash 13158  df-shft 13851  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-limsup 14246  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-o1 14265  df-lo1 14266  df-sum 14461  df-ef 14842  df-e 14843  df-sin 14844  df-cos 14845  df-pi 14847  df-dvds 15028  df-gcd 15264  df-prm 15433  df-pc 15589  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-lp 20988  df-perf 20989  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-haus 21167  df-cmp 21238  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-limc 23675  df-dv 23676  df-log 24348  df-cxp 24349  df-em 24764  df-mu 24872
This theorem is referenced by:  selberglem2  25280
  Copyright terms: Public domain W3C validator