ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  chtqleppi GIF version

Theorem chtqleppi 16327
Description: Upper bound on the θ function. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
chtqleppi ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (θ‘𝐴) ≤ ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)))

Proof of Theorem chtqleppi
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ppiqfi 16275 . . . 4 (𝐴 ∈ ℚ → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
21adantr 276 . . 3 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
3 simpr 110 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ))
43elin2d 3419 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℙ)
5 prmnn 12913 . . . . . 6 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
64, 5syl 14 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℕ)
76nnrpd 10112 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℝ+)
87relogcld 16145 . . 3 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ∈ ℝ)
9 qre 10041 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℝ)
109adantr 276 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
11 simpr 110 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
1210, 11elrpd 10111 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ+)
1312relogcld 16145 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
1413adantr 276 . . 3 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
153elin1d 3418 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ (0[,]𝐴))
16 0re 8333 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
17 elicc2 10357 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴)))
1816, 10, 17sylancr 418 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴)))
1918biimpa 296 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴))
2015, 19syldan 282 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴))
2120simp3d 1042 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ≤ 𝐴)
227reeflogd 16146 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) = 𝑝)
2312reeflogd 16146 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
2423adantr 276 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
2521, 22, 243brtr4d 4163 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴)))
26 efle 16035 . . . . 5 (((log‘𝑝) ∈ ℝ ∧ (log‘𝐴) ∈ ℝ) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
278, 14, 26syl2anc 415 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
2825, 27mpbird 167 . . 3 (((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴))
292, 8, 14, 28fsumle 12255 . 2 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝) ≤ Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
30 chtqval 16278 . . 3 (𝐴 ∈ ℚ → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
3130adantr 276 . 2 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
32 ppiqval 16281 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℚ → (π‘𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
3332adantr 276 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (π‘𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
3433oveq1d 6103 . . 3 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
35 relogcl 16124 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
3635recnd 8361 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
3712, 36syl 14 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
38 fsumconst 12246 . . . 4 ((((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin ∧ (log‘𝐴) ∈ ℂ) → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
392, 37, 38syl2anc 415 . . 3 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
4034, 39eqtr4d 2274 . 2 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
4129, 31, 403brtr4d 4163 1 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐴) → (θ‘𝐴) ≤ ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ∩ cin 3219   class class class wbr 4131  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  Fincfn 7028  ℂcc 8184  ℝcr 8185  0cc0 8186   · cmul 8191   < clt 8367   ≤ cle 8368  ℕcn 9314  ℚcq 10035  ℝ+crp 10071  [,]cicc 10310  ♯chash 11236  Σcsu 12144  expce 12434  ℙcprime 12910  logclog 16118  θccht 16266  πcppi 16267
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306  ax-pre-suploc 8307  ax-addf 8308  ax-mulf 8309
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-disj 4107  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-of 6305  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6581  df-irdg 6646  df-frec 6667  df-1o 6692  df-2o 6693  df-oadd 6696  df-er 6812  df-map 6929  df-pm 6930  df-en 7029  df-dom 7030  df-fin 7031  df-sup 7331  df-inf 7332  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-z 9655  df-uz 9938  df-q 10036  df-rp 10072  df-xneg 10191  df-xadd 10192  df-ioo 10311  df-ico 10313  df-icc 10314  df-fz 10429  df-fzo 10567  df-fl 10722  df-mod 10781  df-seqfrec 10906  df-exp 10997  df-fac 11186  df-bc 11208  df-ihash 11237  df-shft 11602  df-cj 11629  df-re 11630  df-im 11631  df-rsqrt 11786  df-abs 11787  df-clim 12070  df-sumdc 12145  df-ef 12440  df-e 12441  df-dvds 12580  df-prm 12911  df-rest 13654  df-topgen 13673  df-psmet 14989  df-xmet 14990  df-met 14991  df-bl 14992  df-mopn 14993  df-top 15257  df-topon 15270  df-bases 15302  df-ntr 15355  df-cn 15447  df-cnp 15448  df-tx 15512  df-cncf 15830  df-limced 15915  df-dvap 15916  df-relog 16120  df-cht 16269  df-ppi 16270
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator