MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrisum0lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrisum0lem2 24952
Description: Lemma for dchrisum0 24954. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rpvmasum.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
rpvmasum.l 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
rpvmasum.a (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
rpvmasum2.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
rpvmasum2.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
rpvmasum2.1 1 = (0g𝐺)
rpvmasum2.w 𝑊 = {𝑦 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) ∣ Σ𝑚 ∈ ℕ ((𝑦‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = 0}
dchrisum0.b (𝜑𝑋𝑊)
dchrisum0lem1.f 𝐹 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / (√‘𝑎)))
dchrisum0.c (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
dchrisum0.s (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ 𝑆)
dchrisum0.1 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐹)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑆)) ≤ (𝐶 / (√‘𝑦)))
dchrisum0lem2.h 𝐻 = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))))
dchrisum0lem2.u (𝜑𝐻𝑟 𝑈)
dchrisum0lem2.k 𝐾 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎))
dchrisum0lem2.e (𝜑𝐸 ∈ (0[,)+∞))
dchrisum0lem2.t (𝜑 → seq1( + , 𝐾) ⇝ 𝑇)
dchrisum0lem2.3 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
Assertion
Ref Expression
dchrisum0lem2 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑚,𝑦, 1   𝑚,𝑑,𝑥,𝑦,𝐶   𝐹,𝑑,𝑥,𝑦   𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝐸,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑚,𝐾,𝑦   𝑚,𝑁,𝑥,𝑦   𝜑,𝑑,𝑚,𝑥   𝑇,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑆,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑈,𝑚,𝑥   𝑥,𝑊   𝑚,𝑍,𝑥,𝑦   𝐷,𝑚,𝑥,𝑦   𝐿,𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑋,𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑚,𝐹
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑎)   𝐶(𝑎)   𝐷(𝑎,𝑑)   𝑆(𝑎)   𝑇(𝑎)   𝑈(𝑦,𝑎,𝑑)   1 (𝑎,𝑑)   𝐸(𝑎)   𝐹(𝑎)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝐾(𝑥,𝑎,𝑑)   𝑁(𝑎,𝑑)   𝑊(𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝑍(𝑎,𝑑)

Proof of Theorem dchrisum0lem2
StepHypRef Expression
1 2cnd 10943 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 2 ∈ ℂ)
2 rpcn 11676 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
32adantl 481 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
4 fzfid 12592 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
5 rpvmasum2.g . . . . . . 7 𝐺 = (DChr‘𝑁)
6 rpvmasum.z . . . . . . 7 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
7 rpvmasum2.d . . . . . . 7 𝐷 = (Base‘𝐺)
8 rpvmasum.l . . . . . . 7 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
9 rpvmasum2.w . . . . . . . . . . 11 𝑊 = {𝑦 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) ∣ Σ𝑚 ∈ ℕ ((𝑦‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = 0}
10 ssrab2 3650 . . . . . . . . . . 11 {𝑦 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) ∣ Σ𝑚 ∈ ℕ ((𝑦‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = 0} ⊆ (𝐷 ∖ { 1 })
119, 10eqsstri 3598 . . . . . . . . . 10 𝑊 ⊆ (𝐷 ∖ { 1 })
12 dchrisum0.b . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋𝑊)
1311, 12sseldi 3566 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }))
1413eldifad 3552 . . . . . . . 8 (𝜑𝑋𝐷)
1514ad2antrr 758 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑋𝐷)
16 elfzelz 12171 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℤ)
1716adantl 481 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℤ)
185, 6, 7, 8, 15, 17dchrzrhcl 24715 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℂ)
19 elfznn 12199 . . . . . . . . 9 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℕ)
2019nnrpd 11705 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℝ+)
2120adantl 481 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℝ+)
2221rpcnd 11709 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℂ)
2321rpne0d 11712 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ≠ 0)
2418, 22, 23divcld 10653 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
254, 24fsumcl 14260 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
263, 25mulcld 9917 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℂ)
27 rpssre 11678 . . . . 5 + ⊆ ℝ
28 2cn 10941 . . . . 5 2 ∈ ℂ
29 o1const 14147 . . . . 5 ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
3027, 28, 29mp2an 704 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1)
3130a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
3227a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
33 1red 9912 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
34 dchrisum0lem2.e . . . . 5 (𝜑𝐸 ∈ (0[,)+∞))
35 elrege0 12108 . . . . . 6 (𝐸 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐸 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐸))
3635simplbi 475 . . . . 5 (𝐸 ∈ (0[,)+∞) → 𝐸 ∈ ℝ)
3734, 36syl 17 . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
383, 25absmuld 13990 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = ((abs‘𝑥) · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
39 rprege0 11682 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
4039adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
41 absid 13833 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
4240, 41syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
4342oveq1d 6542 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((abs‘𝑥) · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4438, 43eqtrd 2644 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4544adantrr 749 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4625adantrr 749 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
4746subid1d 10233 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) − 0) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
4819adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℕ)
49 fveq2 6088 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 = 𝑚 → (𝐿𝑎) = (𝐿𝑚))
5049fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = 𝑚 → (𝑋‘(𝐿𝑎)) = (𝑋‘(𝐿𝑚)))
51 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = 𝑚𝑎 = 𝑚)
5250, 51oveq12d 6545 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = 𝑚 → ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
53 dchrisum0lem2.k . . . . . . . . . . . . . 14 𝐾 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎))
54 ovex 6555 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎) ∈ V
5552, 53, 54fvmpt3i 6181 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 ∈ ℕ → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
5648, 55syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
5756adantlrr 753 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
58 rpregt0 11681 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥))
5958ad2antrl 760 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥))
6059simpld 474 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
61 simprr 792 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 1 ≤ 𝑥)
62 flge1nn 12442 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
6360, 61, 62syl2anc 691 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
64 nnuz 11558 . . . . . . . . . . . 12 ℕ = (ℤ‘1)
6563, 64syl6eleq 2698 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1))
6624adantlrr 753 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
6757, 65, 66fsumser 14257 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)))
68 rpvmasum.a . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
69 rpvmasum2.1 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0g𝐺)
70 eldifsni 4261 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑋 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) → 𝑋1 )
7113, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋1 )
72 dchrisum0lem2.t . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → seq1( + , 𝐾) ⇝ 𝑇)
73 dchrisum0lem2.3 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
746, 8, 68, 5, 7, 69, 14, 71, 53, 34, 72, 73, 9dchrvmaeq0 24938 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋𝑊𝑇 = 0))
7512, 74mpbid 221 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑇 = 0)
7675adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑇 = 0)
7776eqcomd 2616 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 0 = 𝑇)
7867, 77oveq12d 6545 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) − 0) = ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇))
7947, 78eqtr3d 2646 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇))
8079fveq2d 6092 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)))
81 1re 9896 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
82 elicopnf 12099 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℝ → (𝑥 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥)))
8381, 82ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥))
8460, 61, 83sylanbrc 695 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ (1[,)+∞))
8573adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
86 fveq2 6088 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑥 → (⌊‘𝑦) = (⌊‘𝑥))
8786fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) = (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)))
8887oveq1d 6542 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇) = ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇))
8988fveq2d 6092 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) = (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)))
90 oveq2 6535 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝐸 / 𝑦) = (𝐸 / 𝑥))
9189, 90breq12d 4591 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → ((abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦) ↔ (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9291rspcv 3278 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (1[,)+∞) → (∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦) → (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9384, 85, 92sylc 63 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑥))
9480, 93eqbrtrd 4600 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥))
9546abscld 13972 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℝ)
9637adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝐸 ∈ ℝ)
97 lemuldiv2 10756 . . . . . . 7 (((abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥)) → ((𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸 ↔ (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9895, 96, 59, 97syl3anc 1318 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → ((𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸 ↔ (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9994, 98mpbird 246 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸)
10045, 99eqbrtrd 4600 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸)
10132, 26, 33, 37, 100elo1d 14064 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ 𝑂(1))
1021, 26, 31, 101o1mul2 14152 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1))
103 fzfid 12592 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ Fin)
10421rpsqrtcld 13947 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ∈ ℝ+)
105104rpcnd 11709 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ∈ ℂ)
106104rpne0d 11712 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ≠ 0)
10718, 105, 106divcld 10653 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) ∈ ℂ)
108107adantr 480 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) ∈ ℂ)
109 elfznn 12199 . . . . . . . . . 10 (𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))) → 𝑑 ∈ ℕ)
110109adantl 481 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → 𝑑 ∈ ℕ)
111110nnrpd 11705 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → 𝑑 ∈ ℝ+)
112111rpsqrtcld 13947 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ∈ ℝ+)
113112rpcnd 11709 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ∈ ℂ)
114112rpne0d 11712 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ≠ 0)
115108, 113, 114divcld 10653 . . . . 5 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
116103, 115fsumcl 14260 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
1174, 116fsumcl 14260 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
118 mulcl 9877 . . . 4 ((2 ∈ ℂ ∧ (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℂ) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ ℂ)
11928, 26, 118sylancr 694 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ ℂ)
120 2re 10940 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
121 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ+)
122 2z 11245 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℤ
123 rpexpcl 12699 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
124121, 122, 123sylancl 693 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
125 rpdivcl 11691 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥↑2) ∈ ℝ+𝑚 ∈ ℝ+) → ((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+)
126124, 20, 125syl2an 493 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+)
127126rpsqrtcld 13947 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ+)
128127rpred 11707 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ)
129 remulcl 9878 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℝ ∧ (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℝ)
130120, 128, 129sylancr 694 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℝ)
131130recnd 9925 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℂ)
132107, 131mulcld 9917 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) ∈ ℂ)
1334, 116, 132fsumsub 14311 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
134112rpcnne0d 11716 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → ((√‘𝑑) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑑) ≠ 0))
135 reccl 10544 . . . . . . . . . . 11 (((√‘𝑑) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑑) ≠ 0) → (1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
136134, 135syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
137103, 136fsumcl 14260 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
138107, 137, 131subdid 10338 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = ((((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
139 fveq2 6088 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (⌊‘𝑦) = (⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))
140139oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (1...(⌊‘𝑦)) = (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))))
141140sumeq1d 14228 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)))
142 fveq2 6088 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (√‘𝑦) = (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))
143142oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (2 · (√‘𝑦)) = (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))
144141, 143oveq12d 6545 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
145 dchrisum0lem2.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))))
146 ovex 6555 . . . . . . . . . . 11 𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))) ∈ V
147144, 145, 146fvmpt3i 6181 . . . . . . . . . 10 (((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+ → (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
148126, 147syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
149148oveq2d 6543 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
150108, 113, 114divrecd 10656 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
151150sumeq2dv 14230 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
152103, 107, 136fsummulc2 14307 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
153151, 152eqtr4d 2647 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))))
154153oveq1d 6542 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = ((((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
155138, 149, 1543eqtr4d 2654 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
156155sumeq2dv 14230 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
157 mulcl 9877 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
15828, 3, 157sylancr 694 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
1594, 158, 24fsummulc2 14307 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · 𝑥) · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))
1601, 3, 25mulassd 9920 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · 𝑥) · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
161158adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
162161, 107, 105, 106div12d 10689 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚))))
163104rpcnne0d 11716 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0))
164 divdiv1 10588 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℂ ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0) ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0)) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))))
16518, 163, 163, 164syl3anc 1318 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))))
16621rprege0d 11714 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚))
167 remsqsqrt 13794 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚) → ((√‘𝑚) · (√‘𝑚)) = 𝑚)
168166, 167syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘𝑚) · (√‘𝑚)) = 𝑚)
169168oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
170165, 169eqtr2d 2645 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)))
171170oveq2d 6543 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = ((2 · 𝑥) · (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚))))
172124adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
173172rprege0d 11714 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥↑2)))
174 sqrtdiv 13803 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥↑2)) ∧ 𝑚 ∈ ℝ+) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)))
175173, 21, 174syl2anc 691 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)))
17639ad2antlr 759 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
177 sqrtsq 13807 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (√‘(𝑥↑2)) = 𝑥)
178176, 177syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘(𝑥↑2)) = 𝑥)
179178oveq1d 6542 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)) = (𝑥 / (√‘𝑚)))
180175, 179eqtrd 2644 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (𝑥 / (√‘𝑚)))
181180oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
182 2cnd 10943 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 2 ∈ ℂ)
1833adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℂ)
184 divass 10555 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0)) → ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
185182, 183, 163, 184syl3anc 1318 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
186181, 185eqtr4d 2647 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)))
187186oveq2d 6543 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚))))
188162, 171, 1873eqtr4d 2654 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
189188sumeq2dv 14230 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
190159, 160, 1893eqtr3d 2652 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
191190oveq2d 6543 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
192133, 156, 1913eqtr4d 2654 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))))
193192mpteq2dva 4667 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))))
194 dchrisum0lem1.f . . . . 5 𝐹 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / (√‘𝑎)))
195 dchrisum0.c . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
196 dchrisum0.s . . . . 5 (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ 𝑆)
197 dchrisum0.1 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐹)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑆)) ≤ (𝐶 / (√‘𝑦)))
198 dchrisum0lem2.u . . . . 5 (𝜑𝐻𝑟 𝑈)
1996, 8, 68, 5, 7, 69, 9, 12, 194, 195, 196, 197, 145, 198dchrisum0lem2a 24951 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1))
200193, 199eqeltrrd 2689 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))) ∈ 𝑂(1))
201117, 119, 200o1dif 14157 . 2 (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1) ↔ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1)))
202102, 201mpbird 246 1 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  wral 2896  {crab 2900  cdif 3537  wss 3540  {csn 4125   class class class wbr 4578  cmpt 4638  cfv 5790  (class class class)co 6527  cc 9791  cr 9792  0cc0 9793  1c1 9794   + caddc 9796   · cmul 9798  +∞cpnf 9928   < clt 9931  cle 9932  cmin 10118   / cdiv 10536  cn 10870  2c2 10920  cz 11213  cuz 11522  +crp 11667  [,)cico 12007  ...cfz 12155  cfl 12411  seqcseq 12621  cexp 12680  csqrt 13770  abscabs 13771  cli 14012  𝑟 crli 14013  𝑂(1)co1 14014  Σcsu 14213  Basecbs 15644  0gc0g 15872  ℤRHomczrh 19615  ℤ/nczn 19618  DChrcdchr 24702
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4694  ax-sep 4704  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825  ax-inf2 8399  ax-cnex 9849  ax-resscn 9850  ax-1cn 9851  ax-icn 9852  ax-addcl 9853  ax-addrcl 9854  ax-mulcl 9855  ax-mulrcl 9856  ax-mulcom 9857  ax-addass 9858  ax-mulass 9859  ax-distr 9860  ax-i2m1 9861  ax-1ne0 9862  ax-1rid 9863  ax-rnegex 9864  ax-rrecex 9865  ax-cnre 9866  ax-pre-lttri 9867  ax-pre-lttrn 9868  ax-pre-ltadd 9869  ax-pre-mulgt0 9870  ax-pre-sup 9871  ax-addf 9872  ax-mulf 9873
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4368  df-int 4406  df-iun 4452  df-iin 4453  df-disj 4549  df-br 4579  df-opab 4639  df-mpt 4640  df-tr 4676  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6773  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-supp 7161  df-tpos 7217  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-2o 7426  df-oadd 7429  df-omul 7430  df-er 7607  df-ec 7609  df-qs 7613  df-map 7724  df-pm 7725  df-ixp 7773  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-fsupp 8137  df-fi 8178  df-sup 8209  df-inf 8210  df-oi 8276  df-card 8626  df-acn 8629  df-cda 8851  df-pnf 9933  df-mnf 9934  df-xr 9935  df-ltxr 9936  df-le 9937  df-sub 10120  df-neg 10121  df-div 10537  df-nn 10871  df-2 10929  df-3 10930  df-4 10931  df-5 10932  df-6 10933  df-7 10934  df-8 10935  df-9 10936  df-n0 11143  df-z 11214  df-dec 11329  df-uz 11523  df-q 11624  df-rp 11668  df-xneg 11781  df-xadd 11782  df-xmul 11783  df-ioo 12009  df-ioc 12010  df-ico 12011  df-icc 12012  df-fz 12156  df-fzo 12293  df-fl 12413  df-mod 12489  df-seq 12622  df-exp 12681  df-fac 12881  df-bc 12910  df-hash 12938  df-shft 13604  df-cj 13636  df-re 13637  df-im 13638  df-sqrt 13772  df-abs 13773  df-limsup 13999  df-clim 14016  df-rlim 14017  df-o1 14018  df-lo1 14019  df-sum 14214  df-ef 14586  df-sin 14588  df-cos 14589  df-pi 14591  df-dvds 14771  df-struct 15646  df-ndx 15647  df-slot 15648  df-base 15649  df-sets 15650  df-ress 15651  df-plusg 15730  df-mulr 15731  df-starv 15732  df-sca 15733  df-vsca 15734  df-ip 15735  df-tset 15736  df-ple 15737  df-ds 15740  df-unif 15741  df-hom 15742  df-cco 15743  df-rest 15855  df-topn 15856  df-0g 15874  df-gsum 15875  df-topgen 15876  df-pt 15877  df-prds 15880  df-xrs 15934  df-qtop 15939  df-imas 15940  df-qus 15941  df-xps 15942  df-mre 16018  df-mrc 16019  df-acs 16021  df-mgm 17014  df-sgrp 17056  df-mnd 17067  df-mhm 17107  df-submnd 17108  df-grp 17197  df-minusg 17198  df-sbg 17199  df-mulg 17313  df-subg 17363  df-nsg 17364  df-eqg 17365  df-ghm 17430  df-cntz 17522  df-od 17720  df-cmn 17967  df-abl 17968  df-mgp 18262  df-ur 18274  df-ring 18321  df-cring 18322  df-oppr 18395  df-dvdsr 18413  df-unit 18414  df-invr 18444  df-dvr 18455  df-rnghom 18487  df-drng 18521  df-subrg 18550  df-lmod 18637  df-lss 18703  df-lsp 18742  df-sra 18942  df-rgmod 18943  df-lidl 18944  df-rsp 18945  df-2idl 19002  df-psmet 19508  df-xmet 19509  df-met 19510  df-bl 19511  df-mopn 19512  df-fbas 19513  df-fg 19514  df-cnfld 19517  df-zring 19587  df-zrh 19619  df-zn 19622  df-top 20469  df-bases 20470  df-topon 20471  df-topsp 20472  df-cld 20581  df-ntr 20582  df-cls 20583  df-nei 20660  df-lp 20698  df-perf 20699  df-cn 20789  df-cnp 20790  df-haus 20877  df-cmp 20948  df-tx 21123  df-hmeo 21316  df-fil 21408  df-fm 21500  df-flim 21501  df-flf 21502  df-xms 21883  df-ms 21884  df-tms 21885  df-cncf 22437  df-limc 23381  df-dv 23382  df-log 24052  df-cxp 24053  df-dchr 24703
This theorem is referenced by:  dchrisum0lem3  24953
  Copyright terms: Public domain W3C validator