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Theorem mertenslem2 16047
Description: Lemma for mertens 16048. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mertens.1 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑗) = 𝐴)
mertens.2 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) = (abs‘𝐴))
mertens.3 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℂ)
mertens.4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
mertens.5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
mertens.6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐻‘𝑘) = Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)(𝐴 · (𝐺‘(𝑘 − 𝑗))))
mertens.7 (𝜑 → seq0( + , 𝐾) ∈ dom ⇝ )
mertens.8 (𝜑 → seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
mertens.9 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
mertens.10 𝑇 = {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))}
mertens.11 (𝜓 ↔ (𝑠 ∈ ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
Assertion
Ref Expression
mertenslem2 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸)
Distinct variable groups:   𝑗,𝑚,𝑛,𝑠,𝑦,𝑧,𝐵   𝑗,𝑘,𝐺,𝑚,𝑛,𝑠,𝑦,𝑧   𝜑,𝑗,𝑘,𝑚,𝑦,𝑧   𝐴,𝑘,𝑚,𝑛,𝑠,𝑦   𝑗,𝐸,𝑘,𝑚,𝑛,𝑠,𝑦,𝑧   𝑗,𝐾,𝑘,𝑚,𝑛,𝑠,𝑦,𝑧   𝑗,𝐹,𝑚,𝑛,𝑦   𝜓,𝑗,𝑘,𝑚,𝑛,𝑦,𝑧   𝑇,𝑗,𝑘,𝑚,𝑛,𝑦,𝑧   𝑘,𝐻,𝑚,𝑦   𝜑,𝑛,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜓(𝑠)   𝐴(𝑧, 𝑗)   𝐵(𝑘)   𝑇(𝑠)   𝐹(𝑧, 𝑘, 𝑠)   𝐻(𝑧, 𝑗, 𝑛, 𝑠)

Proof of Theorem mertenslem2
Dummy variables 𝑡 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnuz 12997 . . 3 ℕ = (ℤ≥‘1)
2 1zzd 12720 . . 3 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
3 mertens.9 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
43rphalfcld 13169 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℝ+)
5 nn0uz 12996 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
6 0zd 12698 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
7 eqidd 2762 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) = (𝐾‘𝑗))
8 mertens.2 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) = (abs‘𝐴))
9 mertens.3 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℂ)
109abscld 15599 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
118, 10eqeltrd 2861 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) ∈ ℝ)
12 mertens.7 . . . . . 6 (𝜑 → seq0( + , 𝐾) ∈ dom ⇝ )
135, 6, 7, 11, 12isumrecl 15924 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) ∈ ℝ)
149absge0d 15607 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (abs‘𝐴))
1514, 8breqtrrd 5133 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (𝐾‘𝑗))
165, 6, 7, 11, 12, 15isumge0 15925 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗))
1713, 16ge0p1rpd 13187 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1) ∈ ℝ+)
184, 17rpdivcld 13174 . . 3 (𝜑 → ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ∈ ℝ+)
19 eqidd 2762 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (seq0( + , 𝐺)‘𝑚) = (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))
20 mertens.4 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
21 mertens.5 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
22 mertens.8 . . . 4 (𝜑 → seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
235, 6, 20, 21, 22isumclim2 15917 . . 3 (𝜑 → seq0( + , 𝐺) ⇝ Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)
241, 2, 18, 19, 23climi2 15671 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)))
25 eluznn 13038 . . . . . . . 8 ((𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)) → 𝑚 ∈ ℕ)
2620, 21eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
275, 6, 26serf 14166 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → seq0( + , 𝐺):ℕ0⟶ℂ)
28 nnnn0 12606 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℕ0)
29 ffvelcdm 7079 . . . . . . . . . . . 12 ((seq0( + , 𝐺):ℕ0⟶ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → (seq0( + , 𝐺)‘𝑚) ∈ ℂ)
3027, 28, 29syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (seq0( + , 𝐺)‘𝑚) ∈ ℂ)
315, 6, 20, 21, 22isumcl 15920 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 ∈ ℂ)
3231adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 ∈ ℂ)
3330, 32abssubd 15616 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) = (abs‘(Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))))
34 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ≥‘(𝑚 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑚 + 1))
3528adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ0)
36 peano2nn0 12639 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝑚 + 1) ∈ ℕ0)
3735, 36syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℕ0)
3837nn0zd 12711 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℤ)
39 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → 𝜑)
40 eluznn0 13037 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑚 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
4137, 40sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
4239, 41, 20syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
4339, 41, 21syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → 𝐵 ∈ ℂ)
4422adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
4526adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
465, 37, 45iserex 15817 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ↔ seq(𝑚 + 1)( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ))
4744, 46mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → seq(𝑚 + 1)( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
4834, 38, 42, 43, 47isumcl 15920 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵 ∈ ℂ)
4930, 48pncan2d 11664 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵) − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵)
5020adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
5121adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
525, 34, 37, 50, 51, 44isumsplit 16002 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 = (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵))
53 nncn 12336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℂ)
5453adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℂ)
55 ax-1cn 11251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℂ
56 pncan 11556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑚 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
5754, 55, 56sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
5857oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0...((𝑚 + 1) − 1)) = (0...𝑚))
5958sumeq1d 15860 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑚)𝐵)
60 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝜑)
61 elfznn0 13747 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (0...𝑚) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6260, 61, 20syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑚)) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
6335, 5eleqtrdi 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ (ℤ≥‘0))
6460, 61, 21syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑚)) → 𝐵 ∈ ℂ)
6562, 63, 64fsumser 15889 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑚)𝐵 = (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))
6659, 65eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 = (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))
6766oveq1d 7433 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵) = ((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵))
6852, 67eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 = ((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵))
6968oveq1d 7433 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)) = (((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵) − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)))
7042sumeq2dv 15862 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵)
7149, 69, 703eqtr4d 2806 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘))
7271fveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘(Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)))
7333, 72eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)))
7473breq1d 5113 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
7525, 74sylan2 605 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠))) → ((abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
7675anassrs 473 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)) → ((abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
7776ralbidva 3184 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
78 fvoveq1 7441 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → (ℤ≥‘(𝑚 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑛 + 1)))
7978sumeq1d 15860 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))
8079fveq2d 6887 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑛 → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)))
8180breq1d 5113 . . . . . 6 (𝑚 = 𝑛 → ((abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
8281cbvralvw 3241 . . . . 5 (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)))
8377, 82bitrdi 290 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ↔ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
84 mertens.11 . . . . . 6 (𝜓 ↔ (𝑠 ∈ ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))))
85 0zd 12698 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ∈ ℤ)
864adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝐸 / 2) ∈ ℝ+)
8784simplbi 502 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜓 → 𝑠 ∈ ℕ)
8887adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑠 ∈ ℕ)
8988nnrpd 13155 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑠 ∈ ℝ+)
9086, 89rpdivcld 13174 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝜓) → ((𝐸 / 2) / 𝑠) ∈ ℝ+)
91 mertens.10 . . . . . . . . . . . . 13 𝑇 = {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))}
92 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑛 + 1))
93 elfznn0 13747 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
9493adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
95 peano2nn0 12639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
9694, 95syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
9796nn0zd 12711 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
98 eqidd 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))) → (𝐺‘𝑘) = (𝐺‘𝑘))
99 simplll 787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))) → 𝜑)
100 eluznn0 13037 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑛 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
10196, 100sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
10299, 101, 26syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
10322ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
10426ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
1055, 96, 104iserex 15817 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ↔ seq(𝑛 + 1)( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ))
106103, 105mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → seq(𝑛 + 1)( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
10792, 97, 98, 102, 106isumcl 15920 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
108107abscld 15599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) ∈ ℝ)
109 eleq1a 2856 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) ∈ ℝ → (𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) → 𝑧 ∈ ℝ))
110108, 109syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) → 𝑧 ∈ ℝ))
111110rexlimdva 3164 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) → 𝑧 ∈ ℝ))
112111abssdv 4015 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))} ⊆ ℝ)
11391, 112eqsstrid 3969 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ⊆ ℝ)
114 fzfid 14109 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (0...(𝑠 − 1)) ∈ Fin)
115 abrexfi 9334 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0...(𝑠 − 1)) ∈ Fin → {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))} ∈ Fin)
116114, 115syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝜓) → {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))} ∈ Fin)
11791, 116eqeltrid 2865 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ∈ Fin)
118 nnm1nn0 12640 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑠 ∈ ℕ → (𝑠 − 1) ∈ ℕ0)
11988, 118syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑠 − 1) ∈ ℕ0)
120119, 5eleqtrdi 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑠 − 1) ∈ (ℤ≥‘0))
121 eluzfz1 13657 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠 − 1) ∈ (ℤ≥‘0) → 0 ∈ (0...(𝑠 − 1)))
122120, 121syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ∈ (0...(𝑠 − 1)))
123 nnnn0 12606 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ0)
124123, 20sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
125124sumeq2dv 15862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵)
126125adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝜓) → Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵)
127126fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵))
128127eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)))
129 fv0p1e1 12457 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 = 0 → (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = (ℤ≥‘1))
130129, 1eqtr4di 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 0 → (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = ℕ)
131130sumeq1d 15860 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 0 → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘))
132131fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 0 → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)))
133132rspceeqv 3599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ (0...(𝑠 − 1)) ∧ (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘))) → ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))(abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)))
134122, 128, 133syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))(abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)))
135 fvex 6896 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ V
136 eqeq1 2765 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) → (𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) ↔ (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))))
137136rexbidv 3187 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) → (∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) ↔ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))(abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))))
138135, 137, 91elab2 3636 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ 𝑇 ↔ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))(abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)))
139134, 138sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ 𝑇)
140139ne0d 4288 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ≠ ∅)
141 ltso 11383 . . . . . . . . . . . . . 14 < Or ℝ
142 fisupcl 9455 . . . . . . . . . . . . . 14 (( < Or ℝ ∧ (𝑇 ∈ Fin ∧ 𝑇 ≠ ∅ ∧ 𝑇 ⊆ ℝ)) → sup(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇)
143141, 142mpan 703 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑇 ∈ Fin ∧ 𝑇 ≠ ∅ ∧ 𝑇 ⊆ ℝ) → sup(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇)
144117, 140, 113, 143syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → sup(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇)
145113, 144sseldd 3932 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → sup(𝑇, ℝ, < ) ∈ ℝ)
146 0red 11304 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ∈ ℝ)
147123, 21sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℂ)
148 1nn0 12615 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℕ0
149148a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
1505, 149, 26iserex 15817 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ↔ seq1( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ))
15122, 150mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → seq1( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
1521, 2, 124, 147, 151isumcl 15920 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵 ∈ ℂ)
153152adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵 ∈ ℂ)
154153abscld 15599 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ ℝ)
155153absge0d 15607 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ≤ (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵))
156 fimaxre2 12255 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑇 ⊆ ℝ ∧ 𝑇 ∈ Fin) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑇 𝑤 ≤ 𝑧)
157113, 117, 156syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑇 𝑤 ≤ 𝑧)
158113, 140, 157, 139suprubd 12272 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ≤ sup(𝑇, ℝ, < ))
159146, 154, 145, 155, 158letrd 11460 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ≤ sup(𝑇, ℝ, < ))
160145, 159ge0p1rpd 13187 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1) ∈ ℝ+)
16190, 160rpdivcld 13174 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ∈ ℝ+)
162 fveq2 6883 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → (𝐾‘𝑛) = (𝐾‘𝑚))
163 eqid 2761 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))
164 fvex 6896 . . . . . . . . . . 11 (𝐾‘𝑚) ∈ V
165162, 163, 164fvmpt 6991 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ ℕ0 → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑚) = (𝐾‘𝑚))
166165adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑚) = (𝐾‘𝑚))
167 nn0ex 12605 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ0 ∈ V
168167mptex 7227 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ∈ V
169168a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ∈ V)
170 elnn0uz 12999 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ ℕ0 ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘0))
171 fveq2 6883 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐾‘𝑛) = (𝐾‘𝑗))
172 fvex 6896 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾‘𝑗) ∈ V
173171, 163, 172fvmpt 6991 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ ℕ0 → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) = (𝐾‘𝑗))
174173adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) = (𝐾‘𝑗))
175170, 174sylan2br 607 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘0)) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) = (𝐾‘𝑗))
1766, 175seqfeq 14163 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → seq0( + , (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))) = seq0( + , 𝐾))
177176, 12eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → seq0( + , (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))) ∈ dom ⇝ )
178174, 8eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) = (abs‘𝐴))
179178, 10eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) ∈ ℝ)
180179recnd 11330 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) ∈ ℂ)
1815, 6, 169, 177, 180serf0 15841 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ⇝ 0)
182181adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ⇝ 0)
1835, 85, 161, 166, 182climi0 15672 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑡 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))
184 simplll 787 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → 𝜑)
185 eluznn0 13037 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑡 ∈ ℕ0 ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → 𝑚 ∈ ℕ0)
186185adantll 727 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → 𝑚 ∈ ℕ0)
18711, 15absidd 15583 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗))
188187ralrimiva 3155 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ ℕ0 (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗))
189 fveq2 6883 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 = 𝑚 → (𝐾‘𝑗) = (𝐾‘𝑚))
190189fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 = 𝑚 → (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (abs‘(𝐾‘𝑚)))
191190, 189eqeq12d 2777 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 = 𝑚 → ((abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗) ↔ (abs‘(𝐾‘𝑚)) = (𝐾‘𝑚)))
192191rspccva 3576 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((∀𝑗 ∈ ℕ0 (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗) ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐾‘𝑚)) = (𝐾‘𝑚))
193188, 192sylan 592 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐾‘𝑚)) = (𝐾‘𝑚))
194184, 186, 193syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → (abs‘(𝐾‘𝑚)) = (𝐾‘𝑚))
195194breq1d 5113 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → ((abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ (𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
196195ralbidva 3184 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
197162breq1d 5113 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ (𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
198197cbvralvw 3241 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))
199196, 198bitr4di 292 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
200 mertens.1 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑗) = 𝐴)
201200ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑗) = 𝐴)
2028ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) = (abs‘𝐴))
2039ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℂ)
20420ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
20521ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
206 mertens.6 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐻‘𝑘) = Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)(𝐴 · (𝐺‘(𝑘 − 𝑗))))
207206ad4ant14 765 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐻‘𝑘) = Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)(𝐴 · (𝐺‘(𝑘 − 𝑗))))
20812ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → seq0( + , 𝐾) ∈ dom ⇝ )
20922ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
2103ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → 𝐸 ∈ ℝ+)
211198anbi2i 635 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))) ↔ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
212211anbi2i 635 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜓 ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) ↔ (𝜓 ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))))
213212biimpi 219 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜓 ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → (𝜓 ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))))
214213adantll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → (𝜓 ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))))
215113, 140, 1573jca 1146 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑇 ⊆ ℝ ∧ 𝑇 ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑇 𝑤 ≤ 𝑧))
216159, 215jca 521 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (0 ≤ sup(𝑇, ℝ, < ) ∧ (𝑇 ⊆ ℝ ∧ 𝑇 ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑇 𝑤 ≤ 𝑧)))
217216adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → (0 ≤ sup(𝑇, ℝ, < ) ∧ (𝑇 ⊆ ℝ ∧ 𝑇 ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑇 𝑤 ≤ 𝑧)))
218201, 202, 203, 204, 205, 207, 208, 209, 210, 91, 84, 214, 217mertenslem1 16046 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ (𝑡 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)))) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸)
219218expr 462 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) → (∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
220199, 219sylbid 243 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
221220rexlimdva 3164 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (∃𝑡 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)(abs‘(𝐾‘𝑚)) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
222183, 221mpd 16 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸)
223222ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → (𝜓 → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
22484, 223biimtrrid 246 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑠 ∈ ℕ ∧ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1))) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
225224expdimp 458 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ) → (∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
22683, 225sylbid 243 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ℕ) → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
227226rexlimdva 3164 . 2 (𝜑 → (∃𝑠 ∈ ℕ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸))
22824, 227mpd 16 1 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℕ0 ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(abs‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑚)(𝐴 · Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘((𝑚 − 𝑗) + 1))𝐵)) < 𝐸)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {cab 2739   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   Or wor 5558  dom cdm 5651  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  Fincfn 8966  supcsup 9425  ℂcc 11191  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198   < clt 11336   ≤ cle 11337   − cmin 11534   / cdiv 11966  ℕcn 12328  2c2 12390  ℕ0cn0 12599  ℤ≥cuz 12958  ℝ+crp 13113  ...cfz 13632  seqcseq 14137  abscabs 15394   ⇝ cli 15644  Σcsu 15846
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-er 8710  df-pm 8843  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-rp 13114  df-ico 13475  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-limsup 15631  df-clim 15648  df-rlim 15649  df-sum 15847
This theorem is used by:  mertens  16048
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