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

Theorem selberglem1 25134
Description: Lemma for selberg 25137. Estimation of the asymptotic part of selberglem3 25136. (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 12712 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
2 elfznn 12312 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
32adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
4 mucl 24767 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
53, 4syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
65zred 11426 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℝ)
76, 3nndivred 11013 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
87recnd 10012 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
92nnrpd 11814 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
10 rpdivcl 11800 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
119, 10sylan2 491 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
12 relogcl 24226 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1311, 12syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1413recnd 10012 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
1514sqcld 12946 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) ∈ ℂ)
168, 15mulcld 10004 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) ∈ ℂ)
171, 16fsumcl 14397 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) ∈ ℂ)
18 2cn 11035 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℂ
1918a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 2 ∈ ℂ)
2019, 14mulcld 10004 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
2119, 20subcld 10336 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
228, 21mulcld 10004 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
231, 22fsumcl 14397 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
24 relogcl 24226 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
2524recnd 10012 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
26 mulcl 9964 . . . . . 6 ((2 ∈ ℂ ∧ (log‘𝑥) ∈ ℂ) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
2718, 25, 26sylancr 694 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
2817, 23, 27addsubd 10357 . . . 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 6615 . . . . . . . 8 ((μ‘𝑛) · 𝑇) = ((μ‘𝑛) · ((((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑛))
315zcnd 11427 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
3215, 21addcld 10003 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2) + (2 − (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℂ)
333nnrpd 11814 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
3433rpcnne0d 11825 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
35 divass 10647 . . . . . . . . . . 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 10648 . . . . . . . . . . 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 2657 . . . . . . . . . 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 1323 . . . . . . . . 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 10008 . . . . . . . . 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 2655 . . . . . . . 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 2667 . . . . . . 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 14367 . . . . . 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 14403 . . . . . 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 2655 . . . . 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 6619 . . . 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 10004 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
488, 47subcld 10336 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((μ‘𝑛) / 𝑛) − (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
491, 46, 48fsummulc2 14444 . . . . . . 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 14448 . . . . . . . 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 6620 . . . . . . 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 2657 . . . . . 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 10005 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · 2))
5419, 8, 14mul12d 10189 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) = (((μ‘𝑛) / 𝑛) · (2 · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))
5553, 54oveq12d 6622 . . . . . . . 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 10430 . . . . . . . 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 10430 . . . . . . . 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 2665 . . . . . . 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 14367 . . . . . 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 2657 . . . . 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 6620 . . . 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 2665 . . 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 4700 . 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 ovex 6632 . . . . 5 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) ∈ V
6564a1i 11 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥))) ∈ V)
66 ovex 6632 . . . . 5 (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ V
6766a1i 11 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ V)
68 mulog2sum 25126 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
6968a1i 11 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · ((log‘(𝑥 / 𝑛))↑2)) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
70 2ex 11036 . . . . . 6 2 ∈ V
7170a1i 11 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 2 ∈ V)
72 ovex 6632 . . . . . 6 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ V
7372a1i 11 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ V)
74 rpssre 11787 . . . . . . 7 + ⊆ ℝ
75 o1const 14284 . . . . . . 7 ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
7674, 18, 75mp2an 707 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1)
7776a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
78 reex 9971 . . . . . . . . 9 ℝ ∈ V
7978, 74ssexi 4763 . . . . . . . 8 + ∈ V
8079a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → ℝ+ ∈ V)
81 sumex 14352 . . . . . . . 8 Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ V
8281a1i 11 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ V)
83 sumex 14352 . . . . . . . 8 Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ V
8483a1i 11 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ V)
85 eqidd 2622 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)))
86 eqidd 2622 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))
8780, 82, 84, 85, 86offval2 6867 . . . . . 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))))))
88 mudivsum 25119 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
89 mulogsum 25121 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ 𝑂(1)
90 o1sub 14280 . . . . . . 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))
9188, 89, 90mp2an 707 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∘𝑓 − (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ 𝑂(1)
9287, 91syl6eqelr 2707 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ 𝑂(1))
9371, 73, 77, 92o1mul2 14289 . . . 4 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((μ‘𝑛) / 𝑛) · (log‘(𝑥 / 𝑛)))))) ∈ 𝑂(1))
9465, 67, 69, 93o1add2 14288 . . 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))
9594trud 1490 . 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)
9663, 95eqeltri 2694 1 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) · 𝑇) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wtru 1481  wcel 1987  wne 2790  Vcvv 3186  wss 3555  cmpt 4673  cfv 5847  (class class class)co 6604  𝑓 cof 6848  cc 9878  cr 9879  0cc0 9880  1c1 9881   + caddc 9883   · cmul 9885  cmin 10210   / cdiv 10628  cn 10964  2c2 11014  cz 11321  +crp 11776  ...cfz 12268  cfl 12531  cexp 12800  𝑂(1)co1 14151  Σcsu 14350  logclog 24205  μcmu 24721
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 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-inf2 8482  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958  ax-addf 9959  ax-mulf 9960
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  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 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-disj 4584  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-of 6850  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-supp 7241  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-pm 7805  df-ixp 7853  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fsupp 8220  df-fi 8261  df-sup 8292  df-inf 8293  df-oi 8359  df-card 8709  df-cda 8934  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-5 11026  df-6 11027  df-7 11028  df-8 11029  df-9 11030  df-n0 11237  df-xnn0 11308  df-z 11322  df-dec 11438  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ioo 12121  df-ioc 12122  df-ico 12123  df-icc 12124  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-fl 12533  df-mod 12609  df-seq 12742  df-exp 12801  df-fac 13001  df-bc 13030  df-hash 13058  df-shft 13741  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-limsup 14136  df-clim 14153  df-rlim 14154  df-o1 14155  df-lo1 14156  df-sum 14351  df-ef 14723  df-e 14724  df-sin 14725  df-cos 14726  df-pi 14728  df-dvds 14908  df-gcd 15141  df-prm 15310  df-pc 15466  df-struct 15783  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-plusg 15875  df-mulr 15876  df-starv 15877  df-sca 15878  df-vsca 15879  df-ip 15880  df-tset 15881  df-ple 15882  df-ds 15885  df-unif 15886  df-hom 15887  df-cco 15888  df-rest 16004  df-topn 16005  df-0g 16023  df-gsum 16024  df-topgen 16025  df-pt 16026  df-prds 16029  df-xrs 16083  df-qtop 16088  df-imas 16089  df-xps 16091  df-mre 16167  df-mrc 16168  df-acs 16170  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-submnd 17257  df-mulg 17462  df-cntz 17671  df-cmn 18116  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-mopn 19661  df-fbas 19662  df-fg 19663  df-cnfld 19666  df-top 20621  df-bases 20622  df-topon 20623  df-topsp 20624  df-cld 20733  df-ntr 20734  df-cls 20735  df-nei 20812  df-lp 20850  df-perf 20851  df-cn 20941  df-cnp 20942  df-haus 21029  df-cmp 21100  df-tx 21275  df-hmeo 21468  df-fil 21560  df-fm 21652  df-flim 21653  df-flf 21654  df-xms 22035  df-ms 22036  df-tms 22037  df-cncf 22589  df-limc 23536  df-dv 23537  df-log 24207  df-cxp 24208  df-em 24619  df-mu 24727
This theorem is referenced by:  selberglem2  25135
  Copyright terms: Public domain W3C validator