Theorem chtleppi 27254

Description: Upper bound on the θ function. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.)

Assertion

Ref	Expression
chtleppi	⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) ≤ ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)))

Proof of Theorem chtleppi

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rpre 13043	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → 𝐴 ∈ ℝ)
2		ppifi 27149	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
4		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ))
5	4	elin2d 4205	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℙ)
6		prmnn 16711	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
7	5, 6	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	nnrpd 13075	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℝ+)
9	8	relogcld 26665	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ∈ ℝ)
10		relogcl 26617	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
11	10	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
12	4	elin1d 4204	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ (0[,]𝐴))
13		0re 11263	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ
14		elicc2 13452	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴)))
15	13, 1, 14	sylancr 587	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴)))
16	15	biimpa 476	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴))
17	12, 16	syldan 591	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝐴))
18	17	simp3d 1145	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ≤ 𝐴)
19	8	reeflogd 26666	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) = 𝑝)
20		reeflog 26622	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
21	20	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
22	18, 19, 21	3brtr4d 5175	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴)))
23		efle 16154	. . . . 5 ⊢ (((log‘𝑝) ∈ ℝ ∧ (log‘𝐴) ∈ ℝ) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
24	9, 11, 23	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
25	22, 24	mpbird 257	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴))
26	3, 9, 11, 25	fsumle 15835	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝) ≤ Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
27		chtval 27153	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
28	1, 27	syl 17	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
29		ppival 27170	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (π‘𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
30	1, 29	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (π‘𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
31	30	oveq1d 7446	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
32	10	recnd 11289	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
33		fsumconst 15826	. . . 4 ⊢ ((((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin ∧ (log‘𝐴) ∈ ℂ) → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
34	3, 32, 33	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
35	31, 34	eqtr4d 2780	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
36	26, 28, 35	3brtr4d 5175	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) ≤ ((π‘𝐴) · (log‘𝐴)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ∩ cin 3950   class class class wbr 5143  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431  Fincfn 8985  ℂcc 11153  ℝcr 11154  0cc0 11155   · cmul 11160   ≤ cle 11296  ℕcn 12266  ℝ⁺crp 13034  [,]cicc 13390  ♯chash 14369  Σcsu 15722  expce 16097  ℙcprime 16708  logclog 26596  θccht 27134  πcppi 27137

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233  ax-addf 11234

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-supp 8186  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-map 8868  df-pm 8869  df-ixp 8938  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fsupp 9402  df-fi 9451  df-sup 9482  df-inf 9483  df-oi 9550  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-q 12991  df-rp 13035  df-xneg 13154  df-xadd 13155  df-xmul 13156  df-ioo 13391  df-ioc 13392  df-ico 13393  df-icc 13394  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-fl 13832  df-mod 13910  df-seq 14043  df-exp 14103  df-fac 14313  df-bc 14342  df-hash 14370  df-shft 15106  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-limsup 15507  df-clim 15524  df-rlim 15525  df-sum 15723  df-ef 16103  df-sin 16105  df-cos 16106  df-pi 16108  df-dvds 16291  df-prm 16709  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-starv 17312  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-ip 17315  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-unif 17320  df-hom 17321  df-cco 17322  df-rest 17467  df-topn 17468  df-0g 17486  df-gsum 17487  df-topgen 17488  df-pt 17489  df-prds 17492  df-xrs 17547  df-qtop 17552  df-imas 17553  df-xps 17555  df-mre 17629  df-mrc 17630  df-acs 17632  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-submnd 18797  df-mulg 19086  df-cntz 19335  df-cmn 19800  df-psmet 21356  df-xmet 21357  df-met 21358  df-bl 21359  df-mopn 21360  df-fbas 21361  df-fg 21362  df-cnfld 21365  df-top 22900  df-topon 22917  df-topsp 22939  df-bases 22953  df-cld 23027  df-ntr 23028  df-cls 23029  df-nei 23106  df-lp 23144  df-perf 23145  df-cn 23235  df-cnp 23236  df-haus 23323  df-tx 23570  df-hmeo 23763  df-fil 23854  df-fm 23946  df-flim 23947  df-flf 23948  df-xms 24330  df-ms 24331  df-tms 24332  df-cncf 24904  df-limc 25901  df-dv 25902  df-log 26598  df-cht 27140  df-ppi 27143

This theorem is referenced by:  chtppilim  27519