Theorem logfac2 27137

Description: Another expression for the logarithm of a factorial, in terms of the von Mangoldt function. Equation 9.2.7 of [Shapiro], p. 329. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Apr-2016.) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
logfac2	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))

Distinct variable group:   𝐴,𝑘

Proof of Theorem logfac2

Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		flge0nn0 13809	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℕ0)
2		logfac 26522	. . 3 ⊢ ((⌊‘𝐴) ∈ ℕ0 → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
3	1, 2	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
4		fzfid 13962	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin)
5		fzfid 13962	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin)
6		ssrab2 4073	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ⊆ (1...(⌊‘𝐴))
7		ssfi 9189	. . . . 5 ⊢ (((1...(⌊‘𝐴)) ∈ Fin ∧ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ⊆ (1...(⌊‘𝐴))) → {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin)
8	5, 6, 7	sylancl 585	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin)
9		flcl 13784	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (⌊‘𝐴) ∈ ℤ)
10	9	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (⌊‘𝐴) ∈ ℤ)
11		fznn 13593	. . . . . . . 8 ⊢ ((⌊‘𝐴) ∈ ℤ → (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))))
12	10, 11	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))))
13	12	anbi1d 629	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
14		nnre 12241	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
15	14	ad2antlr 726	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∈ ℝ)
16		elfznn 13554	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑛 ∈ ℕ)
17	16	ad2antrl 727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℕ)
18	17	nnred 12249	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ∈ ℝ)
19		reflcl 13785	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (⌊‘𝐴) ∈ ℝ)
20	19	ad3antrrr 729	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → (⌊‘𝐴) ∈ ℝ)
21		simprr 772	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∥ 𝑛)
22		nnz 12601	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
23	22	ad2antlr 726	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ∈ ℤ)
24		dvdsle 16278	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑘 ∥ 𝑛 → 𝑘 ≤ 𝑛))
25	23, 17, 24	syl2anc 583	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → (𝑘 ∥ 𝑛 → 𝑘 ≤ 𝑛))
26	21, 25	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ 𝑛)
27		elfzle2 13529	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑛 ≤ (⌊‘𝐴))
28	27	ad2antrl 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑛 ≤ (⌊‘𝐴))
29	15, 18, 20, 26, 28	letrd 11393	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴))
30	29	expl 457	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) → 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)))
31	30	pm4.71rd 562	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ≤ (⌊‘𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))))
32		an12 644	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
33		an21 643	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑘 ≤ (⌊‘𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
34	31, 32, 33	3bitr4g 314	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ ((𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ≤ (⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
35	13, 34	bitr4d 282	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))))
36		breq2 5146	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (𝑘 ∥ 𝑥 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
37	36	elrab 3680	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))
38	37	anbi2i 622	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) ↔ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
39		breq1 5145	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → (𝑥 ∥ 𝑛 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
40	39	elrab 3680	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛))
41	40	anbi2i 622	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛}) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
42	35, 38, 41	3bitr4g 314	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ((𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) ↔ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛})))
43		elfznn 13554	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → 𝑘 ∈ ℕ)
44	43	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝑘 ∈ ℕ)
45		vmacl 27037	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (Λ‘𝑘) ∈ ℝ)
46	44, 45	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (Λ‘𝑘) ∈ ℝ)
47	46	recnd 11264	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (Λ‘𝑘) ∈ ℂ)
48	47	adantrr 716	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥})) → (Λ‘𝑘) ∈ ℂ)
49	4, 4, 8, 42, 48	fsumcom2 15744	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘))
50		fsumconst 15760	. . . . . 6 ⊢ (({𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} ∈ Fin ∧ (Λ‘𝑘) ∈ ℂ) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)))
51	8, 47, 50	syl2anc 583	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)))
52		fzfid 13962	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ∈ Fin)
53		simpll 766	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ)
54		eqid 2727	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚)) = (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚))
55	53, 44, 54	dvdsflf1o 27106	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘))) ↦ (𝑘 · 𝑚)):(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))–1-1-onto→{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥})
56	52, 55	hasheqf1od 14336	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}))
57		simpl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nndivre 12275	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ)
59	57, 43, 58	syl2an 595	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ)
60		nngt0 12265	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 0 < 𝑘)
61	14, 60	jca 511	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘))
62	43, 61	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) → (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘))
63		divge0 12105	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑘)) → 0 ≤ (𝐴 / 𝑘))
64	62, 63	sylan2 592	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 0 ≤ (𝐴 / 𝑘))
65		flge0nn0 13809	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 / 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴 / 𝑘)) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0)
66	59, 64, 65	syl2anc 583	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0)
67		hashfz1 14329	. . . . . . . 8 ⊢ ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
68	66, 67	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘(1...(⌊‘(𝐴 / 𝑘)))) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
69	56, 68	eqtr3d 2769	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) = (⌊‘(𝐴 / 𝑘)))
70	69	oveq1d 7429	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → ((♯‘{𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥}) · (Λ‘𝑘)) = ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) · (Λ‘𝑘)))
71	59	flcld 13787	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℤ)
72	71	zcnd 12689	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → (⌊‘(𝐴 / 𝑘)) ∈ ℂ)
73	72, 47	mulcomd 11257	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → ((⌊‘(𝐴 / 𝑘)) · (Λ‘𝑘)) = ((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
74	51, 70, 73	3eqtrd 2771	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = ((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
75	74	sumeq2dv 15673	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑛 ∈ {𝑥 ∈ (1...(⌊‘𝐴)) ∣ 𝑘 ∥ 𝑥} (Λ‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))
76	16	adantl 481	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → 𝑛 ∈ ℕ)
77		vmasum 27136	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = (log‘𝑛))
78	76, 77	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))) → Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = (log‘𝑛))
79	78	sumeq2dv 15673	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))Σ𝑘 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝑥 ∥ 𝑛} (Λ‘𝑘) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
80	49, 75, 79	3eqtr3d 2775	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝐴))(log‘𝑛))
81	3, 80	eqtr4d 2770	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (log‘(!‘(⌊‘𝐴))) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝐴))((Λ‘𝑘) · (⌊‘(𝐴 / 𝑘))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  {crab 3427   ⊆ wss 3944   class class class wbr 5142   ↦ cmpt 5225  ‘cfv 6542  (class class class)co 7414  Fincfn 8955  ℂcc 11128  ℝcr 11129  0cc0 11130  1c1 11131   · cmul 11135   < clt 11270   ≤ cle 11271   / cdiv 11893  ℕcn 12234  ℕ₀cn0 12494  ℤcz 12580  ...cfz 13508  ⌊cfl 13779  !cfa 14256  ♯chash 14313  Σcsu 15656   ∥ cdvds 16222  logclog 26475  Λcvma 27011

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-inf2 9656  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207  ax-pre-sup 11208  ax-addf 11209

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-oadd 8484  df-er 8718  df-map 8838  df-pm 8839  df-ixp 8908  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-fsupp 9378  df-fi 9426  df-sup 9457  df-inf 9458  df-oi 9525  df-dju 9916  df-card 9954  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11894  df-nn 12235  df-2 12297  df-3 12298  df-4 12299  df-5 12300  df-6 12301  df-7 12302  df-8 12303  df-9 12304  df-n0 12495  df-z 12581  df-dec 12700  df-uz 12845  df-q 12955  df-rp 12999  df-xneg 13116  df-xadd 13117  df-xmul 13118  df-ioo 13352  df-ioc 13353  df-ico 13354  df-icc 13355  df-fz 13509  df-fzo 13652  df-fl 13781  df-mod 13859  df-seq 13991  df-exp 14051  df-fac 14257  df-bc 14286  df-hash 14314  df-shft 15038  df-cj 15070  df-re 15071  df-im 15072  df-sqrt 15206  df-abs 15207  df-limsup 15439  df-clim 15456  df-rlim 15457  df-sum 15657  df-ef 16035  df-sin 16037  df-cos 16038  df-pi 16040  df-dvds 16223  df-gcd 16461  df-prm 16634  df-pc 16797  df-struct 17107  df-sets 17124  df-slot 17142  df-ndx 17154  df-base 17172  df-ress 17201  df-plusg 17237  df-mulr 17238  df-starv 17239  df-sca 17240  df-vsca 17241  df-ip 17242  df-tset 17243  df-ple 17244  df-ds 17246  df-unif 17247  df-hom 17248  df-cco 17249  df-rest 17395  df-topn 17396  df-0g 17414  df-gsum 17415  df-topgen 17416  df-pt 17417  df-prds 17420  df-xrs 17475  df-qtop 17480  df-imas 17481  df-xps 17483  df-mre 17557  df-mrc 17558  df-acs 17560  df-mgm 18591  df-sgrp 18670  df-mnd 18686  df-submnd 18732  df-mulg 19015  df-cntz 19259  df-cmn 19728  df-psmet 21258  df-xmet 21259  df-met 21260  df-bl 21261  df-mopn 21262  df-fbas 21263  df-fg 21264  df-cnfld 21267  df-top 22783  df-topon 22800  df-topsp 22822  df-bases 22836  df-cld 22910  df-ntr 22911  df-cls 22912  df-nei 22989  df-lp 23027  df-perf 23028  df-cn 23118  df-cnp 23119  df-haus 23206  df-tx 23453  df-hmeo 23646  df-fil 23737  df-fm 23829  df-flim 23830  df-flf 23831  df-xms 24213  df-ms 24214  df-tms 24215  df-cncf 24785  df-limc 25782  df-dv 25783  df-log 26477  df-vma 27017

This theorem is referenced by:  vmadivsum  27402