Theorem logfac2 25787

Description: Another expression for the logarithm of a factorial, in terms of the von Mangoldt function. Equation 9.2.7 of [Shapiro], p. 329. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Apr-2016.) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
logfac2	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))

Distinct variable group:   𝐴,𝑘

Proof of Theorem logfac2

Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		flge0nn0 13184	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℕ0)
2		logfac 25178	. . 3 ⊢ ((⌊‘𝐴) ∈ ℕ0 → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
3	1, 2	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
4		fzfid 13335	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin)
5		fzfid 13335	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin)
6		ssrab2 4055	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ⊆ (1...(⌊‘𝐴))
7		ssfi 8732	. . . . 5 ⊢ (((1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin ∧ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ⊆ (1...(⌊‘𝐴))) → {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin)
8	5, 6, 7	sylancl 588	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin)
9		flcl 13159	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (⌊‘𝐴) ∈ ℤ)
10	9	adantr 483	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℤ)
11		fznn 12969	. . . . . . . 8 ⊢ ((⌊‘𝐴) ∈ ℤ → (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))))
12	10, 11	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))))
13	12	anbi1d 631	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
14		nnre 11639	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
15	14	ad2antlr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∈ ℝ)
16		elfznn 12930	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑛 ∈ ℕ)
17	16	ad2antrl 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℕ)
18	17	nnred 11647	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℝ)
19		reflcl 13160	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (⌊‘𝐴) ∈ ℝ)
20	19	ad3antrrr 728	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → (⌊‘𝐴) ∈ ℝ)
21		simprr 771	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∥ 𝑛)
22		nnz 11998	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
23	22	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∈ ℤ)
24		dvdsle 15654	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∥ 𝑛 → 𝑘 ≤ 𝑛))
25	23, 17, 24	syl2anc 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → (𝑘 ∥ 𝑛 → 𝑘 ≤ 𝑛))
26	21, 25	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ 𝑛)
27		elfzle2 12905	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑛 ≤ (⌊‘𝐴))
28	27	ad2antrl 726	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ≤ (⌊‘𝐴))
29	15, 18, 20, 26, 28	letrd 10791	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))
30	29	expl 460	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)))
31	30	pm4.71rd 565	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ≤ (⌊‘𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))))
32		an12 643	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
33		an21 642	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ≤ (⌊‘𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
34	31, 32, 33	3bitr4g 316	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
35	13, 34	bitr4d 284	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
36		breq2 5062	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (𝑘 ∥ 𝑥 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
37	36	elrab 3679	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))
38	37	anbi2i 624	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) ↔ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
39		breq1 5061	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → (𝑥 ∥ 𝑛 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
40	39	elrab 3679	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))
41	40	anbi2i 624	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛}) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
42	35, 38, 41	3bitr4g 316	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛})))
43		elfznn 12930	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑘 ∈ ℕ)
44	43	adantl 484	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝑘 ∈ ℕ)
45		vmacl 25689	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (Λ‘𝑘) ∈ ℝ)
46	44, 45	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (Λ‘𝑘) ∈ ℝ)
47	46	recnd 10663	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (Λ‘𝑘) ∈ ℂ)
48	47	adantrr 715	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥})) → (Λ‘𝑘) ∈ ℂ)
49	4, 4, 8, 42, 48	fsumcom2 15123	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘))
50		fsumconst 15139	. . . . . 6 ⊢ (({𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin ∧ (Λ‘𝑘) ∈ ℂ) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)))
51	8, 47, 50	syl2anc 586	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)))
52		fzfid 13335	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ∈ Fin)
53		simpll 765	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ)
54		eqid 2821	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚)) = (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚))
55	53, 44, 54	dvdsflf1o 25758	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚)):(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))–1-1-onto→{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥})
56	52, 55	hasheqf1od 13708	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}))
57		simpl 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nndivre 11672	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ)
59	57, 43, 58	syl2an 597	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ)
60		nngt0 11662	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 0 < 𝑘)
61	14, 60	jca 514	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘))
62	43, 61	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘))
63		divge0 11503	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘)) → 0 ≤ (𝐴 / 𝑘))
64	62, 63	sylan2 594	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 0 ≤ (𝐴 / 𝑘))
65		flge0nn0 13184	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴 / 𝑘)) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0)
66	59, 64, 65	syl2anc 586	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0)
67		hashfz1 13700	. . . . . . . 8 ⊢ ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
68	66, 67	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
69	56, 68	eqtr3d 2858	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
70	69	oveq1d 7165	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)) = ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) · (Λ‘𝑘)))
71	59	flcld 13162	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℤ)
72	71	zcnd 12082	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℂ)
73	72, 47	mulcomd 10656	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) · (Λ‘𝑘)) = ((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
74	51, 70, 73	3eqtrd 2860	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
75	74	sumeq2dv 15054	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
76	16	adantl 484	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝑛 ∈ ℕ)
77		vmasum 25786	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = (log‘𝑛))
78	76, 77	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = (log‘𝑛))
79	78	sumeq2dv 15054	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
80	49, 75, 79	3eqtr3d 2864	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
81	3, 80	eqtr4d 2859	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1533   ∈ wcel 2110  {crab 3142   ⊆ wss 3935   class class class wbr 5058   ↦ cmpt 5138  ‘cfv 6349  (class class class)co 7150  Fincfn 8503  ℂcc 10529  ℝcr 10530  0cc0 10531  1c1 10532   · cmul 10536   < clt 10669   ≤ cle 10670   / cdiv 11291  ℕcn 11632  ℕ₀cn0 11891  ℤcz 11975  ...cfz 12886  ⌊cfl 13154  !cfa 13627  ♯chash 13684  Σcsu 15036   ∥ cdvds 15601  logclog 25132  Λcvma 25663

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-rep 5182  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-inf2 9098  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608  ax-pre-sup 10609  ax-addf 10610  ax-mulf 10611

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4869  df-iun 4913  df-iin 4914  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-se 5509  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-isom 6358  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-of 7403  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-er 8283  df-map 8402  df-pm 8403  df-ixp 8456  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-fsupp 8828  df-fi 8869  df-sup 8900  df-inf 8901  df-oi 8968  df-dju 9324  df-card 9362  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-div 11292  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-4 11696  df-5 11697  df-6 11698  df-7 11699  df-8 11700  df-9 11701  df-n0 11892  df-z 11976  df-dec 12093  df-uz 12238  df-q 12343  df-rp 12384  df-xneg 12501  df-xadd 12502  df-xmul 12503  df-ioo 12736  df-ioc 12737  df-ico 12738  df-icc 12739  df-fz 12887  df-fzo 13028  df-fl 13156  df-mod 13232  df-seq 13364  df-exp 13424  df-fac 13628  df-bc 13657  df-hash 13685  df-shft 14420  df-cj 14452  df-re 14453  df-im 14454  df-sqrt 14588  df-abs 14589  df-limsup 14822  df-clim 14839  df-rlim 14840  df-sum 15037  df-ef 15415  df-sin 15417  df-cos 15418  df-pi 15420  df-dvds 15602  df-gcd 15838  df-prm 16010  df-pc 16168  df-struct 16479  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-mulr 16573  df-starv 16574  df-sca 16575  df-vsca 16576  df-ip 16577  df-tset 16578  df-ple 16579  df-ds 16581  df-unif 16582  df-hom 16583  df-cco 16584  df-rest 16690  df-topn 16691  df-0g 16709  df-gsum 16710  df-topgen 16711  df-pt 16712  df-prds 16715  df-xrs 16769  df-qtop 16774  df-imas 16775  df-xps 16777  df-mre 16851  df-mrc 16852  df-acs 16854  df-mgm 17846  df-sgrp 17895  df-mnd 17906  df-submnd 17951  df-mulg 18219  df-cntz 18441  df-cmn 18902  df-psmet 20531  df-xmet 20532  df-met 20533  df-bl 20534  df-mopn 20535  df-fbas 20536  df-fg 20537  df-cnfld 20540  df-top 21496  df-topon 21513  df-topsp 21535  df-bases 21548  df-cld 21621  df-ntr 21622  df-cls 21623  df-nei 21700  df-lp 21738  df-perf 21739  df-cn 21829  df-cnp 21830  df-haus 21917  df-tx 22164  df-hmeo 22357  df-fil 22448  df-fm 22540  df-flim 22541  df-flf 22542  df-xms 22924  df-ms 22925  df-tms 22926  df-cncf 23480  df-limc 24458  df-dv 24459  df-log 25134  df-vma 25669

This theorem is referenced by:  vmadivsum  26052