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

Theorem chtleppi 26509
Description: Upper bound on the θ function. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
chtleppi (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) ≤ ((π𝐴) · (log‘𝐴)))

Proof of Theorem chtleppi
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rpre 12877 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ+𝐴 ∈ ℝ)
2 ppifi 26406 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
31, 2syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ+ → ((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin)
4 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ))
54elin2d 4157 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℙ)
6 prmnn 16509 . . . . . 6 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
75, 6syl 17 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℕ)
87nnrpd 12909 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ ℝ+)
98relogcld 25929 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ∈ ℝ)
10 relogcl 25882 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
1110adantr 481 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
124elin1d 4156 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝 ∈ (0[,]𝐴))
13 0re 11115 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
14 elicc2 13283 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝𝑝𝐴)))
1513, 1, 14sylancr 587 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ+ → (𝑝 ∈ (0[,]𝐴) ↔ (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝𝑝𝐴)))
1615biimpa 477 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ (0[,]𝐴)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝𝑝𝐴))
1712, 16syldan 591 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (𝑝 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑝𝑝𝐴))
1817simp3d 1144 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → 𝑝𝐴)
198reeflogd 25930 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) = 𝑝)
20 reeflog 25887 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ+ → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
2120adantr 481 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝐴)) = 𝐴)
2218, 19, 213brtr4d 5135 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴)))
23 efle 15959 . . . . 5 (((log‘𝑝) ∈ ℝ ∧ (log‘𝐴) ∈ ℝ) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
249, 11, 23syl2anc 584 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → ((log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴) ↔ (exp‘(log‘𝑝)) ≤ (exp‘(log‘𝐴))))
2522, 24mpbird 256 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) → (log‘𝑝) ≤ (log‘𝐴))
263, 9, 11, 25fsumle 15643 . 2 (𝐴 ∈ ℝ+ → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝) ≤ Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
27 chtval 26410 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
281, 27syl 17 . 2 (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝑝))
29 ppival 26427 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → (π𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
301, 29syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ+ → (π𝐴) = (♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)))
3130oveq1d 7366 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ+ → ((π𝐴) · (log‘𝐴)) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
3210recnd 11141 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
33 fsumconst 15634 . . . 4 ((((0[,]𝐴) ∩ ℙ) ∈ Fin ∧ (log‘𝐴) ∈ ℂ) → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
343, 32, 33syl2anc 584 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ+ → Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴) = ((♯‘((0[,]𝐴) ∩ ℙ)) · (log‘𝐴)))
3531, 34eqtr4d 2780 . 2 (𝐴 ∈ ℝ+ → ((π𝐴) · (log‘𝐴)) = Σ𝑝 ∈ ((0[,]𝐴) ∩ ℙ)(log‘𝐴))
3626, 28, 353brtr4d 5135 1 (𝐴 ∈ ℝ+ → (θ‘𝐴) ≤ ((π𝐴) · (log‘𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  cin 3907   class class class wbr 5103  cfv 6493  (class class class)co 7351  Fincfn 8841  cc 11007  cr 11008  0cc0 11009   · cmul 11014  cle 11148  cn 12111  +crp 12869  [,]cicc 13221  chash 14183  Σcsu 15529  expce 15903  cprime 16506  logclog 25861  θccht 26391  πcppi 26394
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2708  ax-rep 5240  ax-sep 5254  ax-nul 5261  ax-pow 5318  ax-pr 5382  ax-un 7664  ax-inf2 9535  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087  ax-addf 11088  ax-mulf 11089
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3738  df-csb 3854  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4560  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4864  df-int 4906  df-iun 4954  df-iin 4955  df-br 5104  df-opab 5166  df-mpt 5187  df-tr 5221  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-se 5587  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6251  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6445  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7307  df-ov 7354  df-oprab 7355  df-mpo 7356  df-of 7609  df-om 7795  df-1st 7913  df-2nd 7914  df-supp 8085  df-frecs 8204  df-wrecs 8235  df-recs 8309  df-rdg 8348  df-1o 8404  df-2o 8405  df-er 8606  df-map 8725  df-pm 8726  df-ixp 8794  df-en 8842  df-dom 8843  df-sdom 8844  df-fin 8845  df-fsupp 9264  df-fi 9305  df-sup 9336  df-inf 9337  df-oi 9404  df-card 9833  df-pnf 11149  df-mnf 11150  df-xr 11151  df-ltxr 11152  df-le 11153  df-sub 11345  df-neg 11346  df-div 11771  df-nn 12112  df-2 12174  df-3 12175  df-4 12176  df-5 12177  df-6 12178  df-7 12179  df-8 12180  df-9 12181  df-n0 12372  df-z 12458  df-dec 12577  df-uz 12722  df-q 12828  df-rp 12870  df-xneg 12987  df-xadd 12988  df-xmul 12989  df-ioo 13222  df-ioc 13223  df-ico 13224  df-icc 13225  df-fz 13379  df-fzo 13522  df-fl 13651  df-mod 13729  df-seq 13861  df-exp 13922  df-fac 14127  df-bc 14156  df-hash 14184  df-shft 14911  df-cj 14943  df-re 14944  df-im 14945  df-sqrt 15079  df-abs 15080  df-limsup 15312  df-clim 15329  df-rlim 15330  df-sum 15530  df-ef 15909  df-sin 15911  df-cos 15912  df-pi 15914  df-dvds 16096  df-prm 16507  df-struct 16978  df-sets 16995  df-slot 17013  df-ndx 17025  df-base 17043  df-ress 17072  df-plusg 17105  df-mulr 17106  df-starv 17107  df-sca 17108  df-vsca 17109  df-ip 17110  df-tset 17111  df-ple 17112  df-ds 17114  df-unif 17115  df-hom 17116  df-cco 17117  df-rest 17263  df-topn 17264  df-0g 17282  df-gsum 17283  df-topgen 17284  df-pt 17285  df-prds 17288  df-xrs 17343  df-qtop 17348  df-imas 17349  df-xps 17351  df-mre 17425  df-mrc 17426  df-acs 17428  df-mgm 18456  df-sgrp 18505  df-mnd 18516  df-submnd 18561  df-mulg 18831  df-cntz 19055  df-cmn 19522  df-psmet 20740  df-xmet 20741  df-met 20742  df-bl 20743  df-mopn 20744  df-fbas 20745  df-fg 20746  df-cnfld 20749  df-top 22194  df-topon 22211  df-topsp 22233  df-bases 22247  df-cld 22321  df-ntr 22322  df-cls 22323  df-nei 22400  df-lp 22438  df-perf 22439  df-cn 22529  df-cnp 22530  df-haus 22617  df-tx 22864  df-hmeo 23057  df-fil 23148  df-fm 23240  df-flim 23241  df-flf 23242  df-xms 23624  df-ms 23625  df-tms 23626  df-cncf 24192  df-limc 25181  df-dv 25182  df-log 25863  df-cht 26397  df-ppi 26400
This theorem is referenced by:  chtppilim  26774
  Copyright terms: Public domain W3C validator