MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  logfacbnd3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem logfacbnd3 24993
Description: Show the stronger statement log(𝑥!) = 𝑥log𝑥𝑥 + 𝑂(log𝑥) alluded to in logfacrlim 24994. (Contributed by Mario Carneiro, 20-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
logfacbnd3 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) ≤ ((log‘𝐴) + 1))

Proof of Theorem logfacbnd3
Dummy variables 𝑥 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rprege0d 11917 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
3 flge0nn0 12661 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℕ0)
42, 3syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℕ0)
5 faccl 13110 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘𝐴) ∈ ℕ0 → (!‘(⌊‘𝐴)) ∈ ℕ)
64, 5syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (!‘(⌊‘𝐴)) ∈ ℕ)
76nnrpd 11908 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (!‘(⌊‘𝐴)) ∈ ℝ+)
8 relogcl 24367 . . . . . . . 8 ((!‘(⌊‘𝐴)) ∈ ℝ+ → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) ∈ ℝ)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) ∈ ℝ)
10 rpre 11877 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ+𝐴 ∈ ℝ)
1110adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
12 relogcl 24367 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
1312adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
14 peano2rem 10386 . . . . . . . . 9 ((log‘𝐴) ∈ ℝ → ((log‘𝐴) − 1) ∈ ℝ)
1513, 14syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((log‘𝐴) − 1) ∈ ℝ)
1611, 15remulcld 10108 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)) ∈ ℝ)
179, 16resubcld 10496 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) ∈ ℝ)
1817recnd 10106 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) ∈ ℂ)
1918abscld 14219 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) ∈ ℝ)
20 peano2rem 10386 . . . 4 ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) ∈ ℝ → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1) ∈ ℝ)
2119, 20syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1) ∈ ℝ)
22 ax-1cn 10032 . . . . 5 1 ∈ ℂ
23 subcl 10318 . . . . 5 ((((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1) ∈ ℂ)
2418, 22, 23sylancl 695 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1) ∈ ℂ)
2524abscld 14219 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)) ∈ ℝ)
26 abs1 14081 . . . . 5 (abs‘1) = 1
2726oveq2i 6701 . . . 4 ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − (abs‘1)) = ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1)
28 abs2dif 14116 . . . . 5 ((((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − (abs‘1)) ≤ (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)))
2918, 22, 28sylancl 695 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − (abs‘1)) ≤ (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)))
3027, 29syl5eqbrr 4721 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1) ≤ (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)))
31 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝐴 → (⌊‘𝑥) = (⌊‘𝐴))
3231oveq2d 6706 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐴 → (1...(⌊‘𝑥)) = (1...(⌊‘𝐴)))
3332sumeq1d 14475 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐴 → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
34 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐴𝑥 = 𝐴)
35 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝐴 → (log‘𝑥) = (log‘𝐴))
3635oveq1d 6705 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐴 → ((log‘𝑥) − 1) = ((log‘𝐴) − 1))
3734, 36oveq12d 6708 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)) = (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))
3833, 37oveq12d 6708 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐴 → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))))
39 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))
40 ovex 6718 . . . . . . . . 9 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))) ∈ V
4138, 39, 40fvmpt3i 6326 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ+ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))))
4241adantr 480 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))))
43 logfac 24392 . . . . . . . . 9 ((⌊‘𝐴) ∈ ℕ0 → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
444, 43syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
4544oveq1d 6705 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))))
4642, 45eqtr4d 2688 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) = ((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))))
47 1rp 11874 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ+
48 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (⌊‘𝑥) = (⌊‘1))
49 1z 11445 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℤ
50 flid 12649 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1 ∈ ℤ → (⌊‘1) = 1)
5149, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (⌊‘1) = 1
5248, 51syl6eq 2701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 1 → (⌊‘𝑥) = 1)
5352oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (1...(⌊‘𝑥)) = (1...1))
5453sumeq1d 14475 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...1)(log‘𝑛))
55 0cn 10070 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℂ
56 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 1 → (log‘𝑛) = (log‘1))
57 log1 24377 . . . . . . . . . . . . . 14 (log‘1) = 0
5856, 57syl6eq 2701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 1 → (log‘𝑛) = 0)
5958fsum1 14520 . . . . . . . . . . . 12 ((1 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℂ) → Σ𝑛 ∈ (1...1)(log‘𝑛) = 0)
6049, 55, 59mp2an 708 . . . . . . . . . . 11 Σ𝑛 ∈ (1...1)(log‘𝑛) = 0
6154, 60syl6eq 2701 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) = 0)
62 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → 𝑥 = 1)
63 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (log‘𝑥) = (log‘1))
6463, 57syl6eq 2701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 1 → (log‘𝑥) = 0)
6564oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → ((log‘𝑥) − 1) = (0 − 1))
6662, 65oveq12d 6708 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)) = (1 · (0 − 1)))
6755, 22subcli 10395 . . . . . . . . . . . 12 (0 − 1) ∈ ℂ
6867mulid2i 10081 . . . . . . . . . . 11 (1 · (0 − 1)) = (0 − 1)
6966, 68syl6eq 2701 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)) = (0 − 1))
7061, 69oveq12d 6708 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))) = (0 − (0 − 1)))
71 nncan 10348 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (0 − (0 − 1)) = 1)
7255, 22, 71mp2an 708 . . . . . . . . 9 (0 − (0 − 1)) = 1
7370, 72syl6eq 2701 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))) = 1)
7473, 39, 40fvmpt3i 6326 . . . . . . 7 (1 ∈ ℝ+ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘1) = 1)
7547, 74mp1i 13 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘1) = 1)
7646, 75oveq12d 6708 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) − ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘1)) = (((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1))
7776fveq2d 6233 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘(((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) − ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘1))) = (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)))
78 ioorp 12289 . . . . . 6 (0(,)+∞) = ℝ+
7978eqcomi 2660 . . . . 5 + = (0(,)+∞)
80 nnuz 11761 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
8149a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ∈ ℤ)
82 1re 10077 . . . . . 6 1 ∈ ℝ
8382a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
84 pnfxr 10130 . . . . . 6 +∞ ∈ ℝ*
8584a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → +∞ ∈ ℝ*)
86 1nn0 11346 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
8782, 86nn0addge1i 11379 . . . . . 6 1 ≤ (1 + 1)
8887a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ≤ (1 + 1))
89 0red 10079 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
90 rpre 11877 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
9190adantl 481 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
92 relogcl 24367 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
9392adantl 481 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
94 peano2rem 10386 . . . . . . 7 ((log‘𝑥) ∈ ℝ → ((log‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
9593, 94syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((log‘𝑥) − 1) ∈ ℝ)
9691, 95remulcld 10108 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)) ∈ ℝ)
97 nnrp 11880 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ∈ ℝ+)
9897, 93sylan2 490 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
99 advlog 24445 . . . . . 6 (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))
10099a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥)))
101 fveq2 6229 . . . . 5 (𝑥 = 𝑛 → (log‘𝑥) = (log‘𝑛))
102 simp32 1118 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) ∧ (1 ≤ 𝑥𝑥𝑛𝑛 ≤ +∞)) → 𝑥𝑛)
103 logleb 24394 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) → (𝑥𝑛 ↔ (log‘𝑥) ≤ (log‘𝑛)))
1041033ad2ant2 1103 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) ∧ (1 ≤ 𝑥𝑥𝑛𝑛 ≤ +∞)) → (𝑥𝑛 ↔ (log‘𝑥) ≤ (log‘𝑛)))
105102, 104mpbid 222 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) ∧ (1 ≤ 𝑥𝑥𝑛𝑛 ≤ +∞)) → (log‘𝑥) ≤ (log‘𝑛))
106 simprr 811 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 1 ≤ 𝑥)
107 simprl 809 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
108 logleb 24394 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ+) → (1 ≤ 𝑥 ↔ (log‘1) ≤ (log‘𝑥)))
10947, 107, 108sylancr 696 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (1 ≤ 𝑥 ↔ (log‘1) ≤ (log‘𝑥)))
110106, 109mpbid 222 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (log‘1) ≤ (log‘𝑥))
11157, 110syl5eqbrr 4721 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 0 ≤ (log‘𝑥))
11247a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ∈ ℝ+)
113 1le1 10693 . . . . . 6 1 ≤ 1
114113a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ≤ 1)
115 simpr 476 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ≤ 𝐴)
11611rexrd 10127 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ*)
117 pnfge 12002 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≤ +∞)
118116, 117syl 17 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → 𝐴 ≤ +∞)
11979, 80, 81, 83, 85, 88, 89, 96, 93, 98, 100, 101, 105, 39, 111, 112, 1, 114, 115, 118, 35dvfsum2 23842 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘(((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘𝐴) − ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(log‘𝑛) − (𝑥 · ((log‘𝑥) − 1))))‘1))) ≤ (log‘𝐴))
12077, 119eqbrtrrd 4709 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘(((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1))) − 1)) ≤ (log‘𝐴))
12121, 25, 13, 30, 120letrd 10232 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → ((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1) ≤ (log‘𝐴))
12219, 83, 13lesubaddd 10662 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (((abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) − 1) ≤ (log‘𝐴) ↔ (abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) ≤ ((log‘𝐴) + 1)))
123121, 122mpbid 222 1 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝐴) → (abs‘((log‘(!‘(⌊‘𝐴))) − (𝐴 · ((log‘𝐴) − 1)))) ≤ ((log‘𝐴) + 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030   class class class wbr 4685  cmpt 4762  cfv 5926  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979  +∞cpnf 10109  *cxr 10111  cle 10113  cmin 10304  cn 11058  0cn0 11330  cz 11415  +crp 11870  (,)cioo 12213  ...cfz 12364  cfl 12631  !cfa 13100  abscabs 14018  Σcsu 14460   D cdv 23672  logclog 24346
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-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-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-sum 14461  df-ef 14842  df-sin 14844  df-cos 14845  df-pi 14847  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
This theorem is referenced by:  logfacrlim  24994
  Copyright terms: Public domain W3C validator