MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrisum0lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrisum0lem2 26091
Description: Lemma for dchrisum0 26093. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rpvmasum.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
rpvmasum.l 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
rpvmasum.a (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
rpvmasum2.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
rpvmasum2.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
rpvmasum2.1 1 = (0g𝐺)
rpvmasum2.w 𝑊 = {𝑦 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) ∣ Σ𝑚 ∈ ℕ ((𝑦‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = 0}
dchrisum0.b (𝜑𝑋𝑊)
dchrisum0lem1.f 𝐹 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / (√‘𝑎)))
dchrisum0.c (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
dchrisum0.s (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ 𝑆)
dchrisum0.1 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐹)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑆)) ≤ (𝐶 / (√‘𝑦)))
dchrisum0lem2.h 𝐻 = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))))
dchrisum0lem2.u (𝜑𝐻𝑟 𝑈)
dchrisum0lem2.k 𝐾 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎))
dchrisum0lem2.e (𝜑𝐸 ∈ (0[,)+∞))
dchrisum0lem2.t (𝜑 → seq1( + , 𝐾) ⇝ 𝑇)
dchrisum0lem2.3 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
Assertion
Ref Expression
dchrisum0lem2 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑚,𝑦, 1   𝑚,𝑑,𝑥,𝑦,𝐶   𝐹,𝑑,𝑥,𝑦   𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝐸,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑚,𝐾,𝑦   𝑚,𝑁,𝑥,𝑦   𝜑,𝑑,𝑚,𝑥   𝑇,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑆,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑈,𝑚,𝑥   𝑥,𝑊   𝑚,𝑍,𝑥,𝑦   𝐷,𝑚,𝑥,𝑦   𝐿,𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑋,𝑎,𝑑,𝑚,𝑥,𝑦   𝑚,𝐹
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑎)   𝐶(𝑎)   𝐷(𝑎,𝑑)   𝑆(𝑎)   𝑇(𝑎)   𝑈(𝑦,𝑎,𝑑)   1 (𝑎,𝑑)   𝐸(𝑎)   𝐹(𝑎)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝐾(𝑥,𝑎,𝑑)   𝑁(𝑎,𝑑)   𝑊(𝑦,𝑚,𝑎,𝑑)   𝑍(𝑎,𝑑)

Proof of Theorem dchrisum0lem2
StepHypRef Expression
1 2cnd 11701 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 2 ∈ ℂ)
2 rpcn 12385 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
32adantl 485 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℂ)
4 fzfid 13334 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
5 rpvmasum2.g . . . . . . 7 𝐺 = (DChr‘𝑁)
6 rpvmasum.z . . . . . . 7 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
7 rpvmasum2.d . . . . . . 7 𝐷 = (Base‘𝐺)
8 rpvmasum.l . . . . . . 7 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
9 rpvmasum2.w . . . . . . . . . . 11 𝑊 = {𝑦 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) ∣ Σ𝑚 ∈ ℕ ((𝑦‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = 0}
109ssrab3 4041 . . . . . . . . . 10 𝑊 ⊆ (𝐷 ∖ { 1 })
11 dchrisum0.b . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋𝑊)
1210, 11sseldi 3949 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }))
1312eldifad 3930 . . . . . . . 8 (𝜑𝑋𝐷)
1413ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑋𝐷)
15 elfzelz 12900 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℤ)
1615adantl 485 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℤ)
175, 6, 7, 8, 14, 16dchrzrhcl 25818 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℂ)
18 elfznn 12929 . . . . . . . . 9 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℕ)
1918nnrpd 12415 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑚 ∈ ℝ+)
2019adantl 485 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℝ+)
2120rpcnd 12419 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℂ)
2220rpne0d 12422 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ≠ 0)
2317, 21, 22divcld 11401 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
244, 23fsumcl 15079 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
253, 24mulcld 10646 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℂ)
26 rpssre 12382 . . . . 5 + ⊆ ℝ
27 2cn 11698 . . . . 5 2 ∈ ℂ
28 o1const 14965 . . . . 5 ((ℝ+ ⊆ ℝ ∧ 2 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
2926, 27, 28mp2an 691 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1)
3029a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ 2) ∈ 𝑂(1))
3126a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℝ+ ⊆ ℝ)
32 1red 10627 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
33 dchrisum0lem2.e . . . . 5 (𝜑𝐸 ∈ (0[,)+∞))
34 elrege0 12830 . . . . . 6 (𝐸 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐸 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐸))
3534simplbi 501 . . . . 5 (𝐸 ∈ (0[,)+∞) → 𝐸 ∈ ℝ)
3633, 35syl 17 . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
373, 24absmuld 14803 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = ((abs‘𝑥) · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
38 rprege0 12390 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
3938adantl 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
40 absid 14645 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
4139, 40syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
4241oveq1d 7153 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((abs‘𝑥) · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4337, 42eqtrd 2859 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4443adantrr 716 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
4524adantrr 716 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
4645subid1d 10971 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) − 0) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
4718adantl 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑚 ∈ ℕ)
48 2fveq3 6656 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = 𝑚 → (𝑋‘(𝐿𝑎)) = (𝑋‘(𝐿𝑚)))
49 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = 𝑚𝑎 = 𝑚)
5048, 49oveq12d 7156 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = 𝑚 → ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
51 dchrisum0lem2.k . . . . . . . . . . . . . 14 𝐾 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎))
52 ovex 7171 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / 𝑎) ∈ V
5350, 51, 52fvmpt3i 6754 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 ∈ ℕ → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
5447, 53syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
5554adantlrr 720 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐾𝑚) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
56 rpregt0 12389 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥))
5756ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥))
5857simpld 498 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
59 simprr 772 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 1 ≤ 𝑥)
60 flge1nn 13184 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
6158, 59, 60syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
62 nnuz 12267 . . . . . . . . . . . 12 ℕ = (ℤ‘1)
6361, 62eleqtrdi 2926 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1))
6423adantlrr 720 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) ∈ ℂ)
6555, 63, 64fsumser 15076 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)))
66 rpvmasum.a . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
67 rpvmasum2.1 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0g𝐺)
68 eldifsni 4703 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑋 ∈ (𝐷 ∖ { 1 }) → 𝑋1 )
6912, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋1 )
70 dchrisum0lem2.t . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → seq1( + , 𝐾) ⇝ 𝑇)
71 dchrisum0lem2.3 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
726, 8, 66, 5, 7, 67, 13, 69, 51, 33, 70, 71, 9dchrvmaeq0 26077 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋𝑊𝑇 = 0))
7311, 72mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑇 = 0)
7473adantr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑇 = 0)
7574eqcomd 2830 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 0 = 𝑇)
7665, 75oveq12d 7156 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) − 0) = ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇))
7746, 76eqtr3d 2861 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = ((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇))
7877fveq2d 6655 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)))
79 2fveq3 6656 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) = (seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)))
8079fvoveq1d 7160 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) = (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)))
81 oveq2 7146 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝐸 / 𝑦) = (𝐸 / 𝑥))
8280, 81breq12d 5060 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦) ↔ (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
8371adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑦))
84 1re 10626 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
85 elicopnf 12821 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℝ → (𝑥 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥)))
8684, 85ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥))
8758, 59, 86sylanbrc 586 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ (1[,)+∞))
8882, 83, 87rspcdva 3610 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘((seq1( + , 𝐾)‘(⌊‘𝑥)) − 𝑇)) ≤ (𝐸 / 𝑥))
8978, 88eqbrtrd 5069 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥))
9045abscld 14785 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℝ)
9136adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → 𝐸 ∈ ℝ)
92 lemuldiv2 11506 . . . . . . 7 (((abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑥)) → ((𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸 ↔ (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9390, 91, 57, 92syl3anc 1368 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → ((𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸 ↔ (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ≤ (𝐸 / 𝑥)))
9489, 93mpbird 260 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (𝑥 · (abs‘Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸)
9544, 94eqbrtrd 5069 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ≤ 𝐸)
9631, 25, 32, 36, 95elo1d 14882 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ 𝑂(1))
971, 25, 30, 96o1mul2 14970 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1))
98 fzfid 13334 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ Fin)
9920rpsqrtcld 14760 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ∈ ℝ+)
10099rpcnd 12419 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ∈ ℂ)
10199rpne0d 12422 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘𝑚) ≠ 0)
10217, 100, 101divcld 11401 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) ∈ ℂ)
103102adantr 484 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) ∈ ℂ)
104 elfznn 12929 . . . . . . . . . 10 (𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))) → 𝑑 ∈ ℕ)
105104adantl 485 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → 𝑑 ∈ ℕ)
106105nnrpd 12415 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → 𝑑 ∈ ℝ+)
107106rpsqrtcld 14760 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ∈ ℝ+)
108107rpcnd 12419 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ∈ ℂ)
109107rpne0d 12422 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (√‘𝑑) ≠ 0)
110103, 108, 109divcld 11401 . . . . 5 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
11198, 110fsumcl 15079 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
1124, 111fsumcl 15079 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
113 mulcl 10606 . . . 4 ((2 ∈ ℂ ∧ (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) ∈ ℂ) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ ℂ)
11427, 25, 113sylancr 590 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) ∈ ℂ)
115 2re 11697 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
116 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ+)
117 2z 12000 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℤ
118 rpexpcl 13442 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
119116, 117, 118sylancl 589 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
120 rpdivcl 12400 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥↑2) ∈ ℝ+𝑚 ∈ ℝ+) → ((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+)
121119, 19, 120syl2an 598 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+)
122121rpsqrtcld 14760 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ+)
123122rpred 12417 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ)
124 remulcl 10607 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℝ ∧ (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) ∈ ℝ) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℝ)
125115, 123, 124sylancr 590 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℝ)
126125recnd 10654 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) ∈ ℂ)
127102, 126mulcld 10646 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) ∈ ℂ)
1284, 111, 127fsumsub 15132 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
129107rpcnne0d 12426 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → ((√‘𝑑) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑑) ≠ 0))
130 reccl 11290 . . . . . . . . . . 11 (((√‘𝑑) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑑) ≠ 0) → (1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
131129, 130syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
13298, 131fsumcl 15079 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) ∈ ℂ)
133102, 132, 126subdid 11081 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = ((((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
134 fveq2 6651 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (⌊‘𝑦) = (⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))
135134oveq2d 7154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (1...(⌊‘𝑦)) = (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚))))
136135sumeq1d 15047 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)))
137 fveq2 6651 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (√‘𝑦) = (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))
138137oveq2d 7154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (2 · (√‘𝑦)) = (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))
139136, 138oveq12d 7156 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = ((𝑥↑2) / 𝑚) → (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
140 dchrisum0lem2.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))))
141 ovex 7171 . . . . . . . . . . 11 𝑑 ∈ (1...(⌊‘𝑦))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘𝑦))) ∈ V
142139, 140, 141fvmpt3i 6754 . . . . . . . . . 10 (((𝑥↑2) / 𝑚) ∈ ℝ+ → (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
143121, 142syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
144143oveq2d 7154 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑)) − (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
145103, 108, 109divrecd 11404 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) ∧ 𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
146145sumeq2dv 15049 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
14798, 102, 131fsummulc2 15128 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) = Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (1 / (√‘𝑑))))
148146, 147eqtr4d 2862 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))))
149148oveq1d 7153 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))) = ((((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(1 / (√‘𝑑))) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
150133, 144, 1493eqtr4d 2869 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
151150sumeq2dv 15049 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
152 mulcl 10606 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
15327, 3, 152sylancr 590 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
1544, 153, 23fsummulc2 15128 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · 𝑥) · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))
1551, 3, 24mulassd 10649 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → ((2 · 𝑥) · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))
156153adantr 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
157156, 102, 100, 101div12d 11437 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚))))
15899rpcnne0d 12426 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0))
159 divdiv1 11336 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℂ ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0) ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0)) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))))
16017, 158, 158, 159syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))))
16120rprege0d 12424 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚))
162 remsqsqrt 14605 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚) → ((√‘𝑚) · (√‘𝑚)) = 𝑚)
163161, 162syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘𝑚) · (√‘𝑚)) = 𝑚)
164163oveq2d 7154 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / ((√‘𝑚) · (√‘𝑚))) = ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))
165160, 164eqtr2d 2860 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚)))
166165oveq2d 7154 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = ((2 · 𝑥) · (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑚))))
167119adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥↑2) ∈ ℝ+)
168167rprege0d 12424 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥↑2)))
169 sqrtdiv 14614 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥↑2)) ∧ 𝑚 ∈ ℝ+) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)))
170168, 20, 169syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)))
17138ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
172 sqrtsq 14618 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (√‘(𝑥↑2)) = 𝑥)
173171, 172syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘(𝑥↑2)) = 𝑥)
174173oveq1d 7153 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((√‘(𝑥↑2)) / (√‘𝑚)) = (𝑥 / (√‘𝑚)))
175170, 174eqtrd 2859 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)) = (𝑥 / (√‘𝑚)))
176175oveq2d 7154 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
177 2cnd 11701 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 2 ∈ ℂ)
1783adantr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℂ)
179 divass 11301 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ ∧ ((√‘𝑚) ∈ ℂ ∧ (√‘𝑚) ≠ 0)) → ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
180177, 178, 158, 179syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)) = (2 · (𝑥 / (√‘𝑚))))
181176, 180eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚)))
182181oveq2d 7154 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · ((2 · 𝑥) / (√‘𝑚))))
183157, 166, 1823eqtr4d 2869 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = (((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
184183sumeq2dv 15049 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((2 · 𝑥) · ((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
185154, 155, 1843eqtr3d 2867 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))) = Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚)))))
186185oveq2d 7154 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (2 · (√‘((𝑥↑2) / 𝑚))))))
187128, 151, 1863eqtr4d 2869 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚))) = (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))))
188187mpteq2dva 5142 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))))
189 dchrisum0lem1.f . . . . 5 𝐹 = (𝑎 ∈ ℕ ↦ ((𝑋‘(𝐿𝑎)) / (√‘𝑎)))
190 dchrisum0.c . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
191 dchrisum0.s . . . . 5 (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ⇝ 𝑆)
192 dchrisum0.1 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (1[,)+∞)(abs‘((seq1( + , 𝐹)‘(⌊‘𝑦)) − 𝑆)) ≤ (𝐶 / (√‘𝑦)))
193 dchrisum0lem2.u . . . . 5 (𝜑𝐻𝑟 𝑈)
1946, 8, 66, 5, 7, 67, 9, 11, 189, 190, 191, 192, 140, 193dchrisum0lem2a 26090 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) · (𝐻‘((𝑥↑2) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1))
195188, 194eqeltrrd 2917 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑)) − (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚))))) ∈ 𝑂(1))
196112, 114, 195o1dif 14975 . 2 (𝜑 → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1) ↔ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (2 · (𝑥 · Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((𝑋‘(𝐿𝑚)) / 𝑚)))) ∈ 𝑂(1)))
19797, 196mpbird 260 1 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑑 ∈ (1...(⌊‘((𝑥↑2) / 𝑚)))(((𝑋‘(𝐿𝑚)) / (√‘𝑚)) / (√‘𝑑))) ∈ 𝑂(1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3013  wral 3132  {crab 3136  cdif 3915  wss 3918  {csn 4548   class class class wbr 5047  cmpt 5127  cfv 6336  (class class class)co 7138  cc 10520  cr 10521  0cc0 10522  1c1 10523   + caddc 10525   · cmul 10527  +∞cpnf 10657   < clt 10660  cle 10661  cmin 10855   / cdiv 11282  cn 11623  2c2 11678  cz 11967  cuz 12229  +crp 12375  [,)cico 12726  ...cfz 12883  cfl 13153  seqcseq 13362  cexp 13423  csqrt 14581  abscabs 14582  cli 14830  𝑟 crli 14831  𝑂(1)co1 14832  Σcsu 15031  Basecbs 16472  0gc0g 16702  ℤRHomczrh 20633  ℤ/nczn 20636  DChrcdchr 25805
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-rep 5171  ax-sep 5184  ax-nul 5191  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7444  ax-inf2 9088  ax-cnex 10578  ax-resscn 10579  ax-1cn 10580  ax-icn 10581  ax-addcl 10582  ax-addrcl 10583  ax-mulcl 10584  ax-mulrcl 10585  ax-mulcom 10586  ax-addass 10587  ax-mulass 10588  ax-distr 10589  ax-i2m1 10590  ax-1ne0 10591  ax-1rid 10592  ax-rnegex 10593  ax-rrecex 10594  ax-cnre 10595  ax-pre-lttri 10596  ax-pre-lttrn 10597  ax-pre-ltadd 10598  ax-pre-mulgt0 10599  ax-pre-sup 10600  ax-addf 10601  ax-mulf 10602
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3014  df-nel 3118  df-ral 3137  df-rex 3138  df-reu 3139  df-rmo 3140  df-rab 3141  df-v 3481  df-sbc 3758  df-csb 3866  df-dif 3921  df-un 3923  df-in 3925  df-ss 3935  df-pss 3937  df-nul 4275  df-if 4449  df-pw 4522  df-sn 4549  df-pr 4551  df-tp 4553  df-op 4555  df-uni 4820  df-int 4858  df-iun 4902  df-iin 4903  df-disj 5013  df-br 5048  df-opab 5110  df-mpt 5128  df-tr 5154  df-id 5441  df-eprel 5446  df-po 5455  df-so 5456  df-fr 5495  df-se 5496  df-we 5497  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6129  df-ord 6175  df-on 6176  df-lim 6177  df-suc 6178  df-iota 6295  df-fun 6338  df-fn 6339  df-f 6340  df-f1 6341  df-fo 6342  df-f1o 6343  df-fv 6344  df-isom 6345  df-riota 7096  df-ov 7141  df-oprab 7142  df-mpo 7143  df-of 7392  df-om 7564  df-1st 7672  df-2nd 7673  df-supp 7814  df-tpos 7875  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-omul 8090  df-er 8272  df-ec 8274  df-qs 8278  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-fi 8859  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-card 9352  df-acn 9355  df-pnf 10662  df-mnf 10663  df-xr 10664  df-ltxr 10665  df-le 10666  df-sub 10857  df-neg 10858  df-div 11283  df-nn 11624  df-2 11686  df-3 11687  df-4 11688  df-5 11689  df-6 11690  df-7 11691  df-8 11692  df-9 11693  df-n0 11884  df-z 11968  df-dec 12085  df-uz 12230  df-q 12335  df-rp 12376  df-xneg 12493  df-xadd 12494  df-xmul 12495  df-ioo 12728  df-ioc 12729  df-ico 12730  df-icc 12731  df-fz 12884  df-fzo 13027  df-fl 13155  df-mod 13231  df-seq 13363  df-exp 13424  df-fac 13628  df-bc 13657  df-hash 13685  df-shft 14415  df-cj 14447  df-re 14448  df-im 14449  df-sqrt 14583  df-abs 14584  df-limsup 14817  df-clim 14834  df-rlim 14835  df-o1 14836  df-lo1 14837  df-sum 15032  df-ef 15410  df-sin 15412  df-cos 15413  df-pi 15415  df-dvds 15597  df-struct 16474  df-ndx 16475  df-slot 16476  df-base 16478  df-sets 16479  df-ress 16480  df-plusg 16567  df-mulr 16568  df-starv 16569  df-sca 16570  df-vsca 16571  df-ip 16572  df-tset 16573  df-ple 16574  df-ds 16576  df-unif 16577  df-hom 16578  df-cco 16579  df-rest 16685  df-topn 16686  df-0g 16704  df-gsum 16705  df-topgen 16706  df-pt 16707  df-prds 16710  df-xrs 16764  df-qtop 16769  df-imas 16770  df-qus 16771  df-xps 16772  df-mre 16846  df-mrc 16847  df-acs 16849  df-mgm 17841  df-sgrp 17890  df-mnd 17901  df-mhm 17945  df-submnd 17946  df-grp 18095  df-minusg 18096  df-sbg 18097  df-mulg 18214  df-subg 18265  df-nsg 18266  df-eqg 18267  df-ghm 18345  df-cntz 18436  df-od 18645  df-cmn 18897  df-abl 18898  df-mgp 19229  df-ur 19241  df-ring 19288  df-cring 19289  df-oppr 19362  df-dvdsr 19380  df-unit 19381  df-invr 19411  df-dvr 19422  df-rnghom 19456  df-drng 19490  df-subrg 19519  df-lmod 19622  df-lss 19690  df-lsp 19730  df-sra 19930  df-rgmod 19931  df-lidl 19932  df-rsp 19933  df-2idl 19991  df-psmet 20523  df-xmet 20524  df-met 20525  df-bl 20526  df-mopn 20527  df-fbas 20528  df-fg 20529  df-cnfld 20532  df-zring 20604  df-zrh 20637  df-zn 20640  df-top 21488  df-topon 21505  df-topsp 21527  df-bases 21540  df-cld 21613  df-ntr 21614  df-cls 21615  df-nei 21692  df-lp 21730  df-perf 21731  df-cn 21821  df-cnp 21822  df-haus 21909  df-cmp 21981  df-tx 22156  df-hmeo 22349  df-fil 22440  df-fm 22532  df-flim 22533  df-flf 22534  df-xms 22916  df-ms 22917  df-tms 22918  df-cncf 23472  df-limc 24458  df-dv 24459  df-log 25137  df-cxp 25138  df-dchr 25806
This theorem is referenced by:  dchrisum0lem3  26092
  Copyright terms: Public domain W3C validator