MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mertenslem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mertenslem2 16061
Description: Lemma for mertens 16062. (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 13009 . . 3 ℕ = (ℤ≥‘1)
2 1zzd 12732 . . 3 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
3 mertens.9 . . . . 5 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ+)
43rphalfcld 13181 . . . 4 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℝ+)
5 nn0uz 13008 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
6 0zd 12710 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
7 eqidd 2761 . . . . . 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 15613 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
118, 10eqeltrd 2860 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (𝐾‘𝑗) ∈ ℝ)
12 mertens.7 . . . . . 6 (𝜑 → seq0( + , 𝐾) ∈ dom ⇝ )
135, 6, 7, 11, 12isumrecl 15938 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) ∈ ℝ)
149absge0d 15621 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (abs‘𝐴))
1514, 8breqtrrd 5132 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (𝐾‘𝑗))
165, 6, 7, 11, 12, 15isumge0 15939 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗))
1713, 16ge0p1rpd 13199 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1) ∈ ℝ+)
184, 17rpdivcld 13186 . . 3 (𝜑 → ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)) ∈ ℝ+)
19 eqidd 2761 . . 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 15931 . . 3 (𝜑 → seq0( + , 𝐺) ⇝ Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)
241, 2, 18, 19, 23climi2 15685 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)(abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) < ((𝐸 / 2) / (Σ𝑗 ∈ ℕ0 (𝐾‘𝑗) + 1)))
25 eluznn 13050 . . . . . . . 8 ((𝑠 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑠)) → 𝑚 ∈ ℕ)
2620, 21eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
275, 6, 26serf 14178 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → seq0( + , 𝐺):ℕ0⟶ℂ)
28 nnnn0 12618 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℕ0)
29 ffvelcdm 7084 . . . . . . . . . . . 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 15934 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 ∈ ℂ)
3231adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 ∈ ℂ)
3330, 32abssubd 15630 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) = (abs‘(Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))))
34 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ≥‘(𝑚 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑚 + 1))
3528adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ0)
36 peano2nn0 12651 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝑚 + 1) ∈ ℕ0)
3735, 36syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℕ0)
3837nn0zd 12723 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℤ)
39 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))) → 𝜑)
40 eluznn0 13049 . . . . . . . . . . . . . . . 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 15831 . . . . . . . . . . . . . . 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 15934 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵 ∈ ℂ)
4930, 48pncan2d 11676 . . . . . . . . . . . 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 16016 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 = (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵))
53 nncn 12348 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℂ)
5453adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℂ)
55 ax-1cn 11263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℂ
56 pncan 11568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑚 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
5754, 55, 56sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
5857oveq2d 7438 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (0...((𝑚 + 1) − 1)) = (0...𝑚))
5958sumeq1d 15874 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑚)𝐵)
60 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝜑)
61 elfznn0 13759 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (0...𝑚) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6260, 61, 20syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑚)) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
6335, 5eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ (ℤ≥‘0))
6460, 61, 21syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑚)) → 𝐵 ∈ ℂ)
6562, 63, 64fsumser 15903 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑚)𝐵 = (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))
6659, 65eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑚 + 1) − 1))𝐵 = (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))
6766oveq1d 7437 . . . . . . . . . . . . . 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 2795 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 = ((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵))
6968oveq1d 7437 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)) = (((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) + Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵) − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)))
7042sumeq2dv 15876 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))𝐵)
7149, 69, 703eqtr4d 2805 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚)) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘))
7271fveq2d 6892 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘(Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵 − (seq0( + , 𝐺)‘𝑚))) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)))
7333, 72eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (abs‘((seq0( + , 𝐺)‘𝑚) − Σ𝑘 ∈ ℕ0 𝐵)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)))
7473breq1d 5112 . . . . . . . 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 3183 . . . . 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 7445 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → (ℤ≥‘(𝑚 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑛 + 1)))
7978sumeq1d 15874 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))
8079fveq2d 6892 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑛 → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑚 + 1))(𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)))
8180breq1d 5112 . . . . . 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 3240 . . . . 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 12710 . . . . . . . . 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 13167 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑠 ∈ ℝ+)
9086, 89rpdivcld 13186 . . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = (ℤ≥‘(𝑛 + 1))
93 elfznn0 13759 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
9493adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
95 peano2nn0 12651 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
9694, 95syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
9796nn0zd 12723 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ ℤ)
98 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13049 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15831 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15934 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
108107abscld 15613 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))) → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) ∈ ℝ)
109 eleq1a 2855 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3163 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) → 𝑧 ∈ ℝ))
112111abssdv 3991 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → {𝑧 ∣ ∃𝑛 ∈ (0...(𝑠 − 1))𝑧 = (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘))} ⊆ ℝ)
11391, 112eqsstrid 3947 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ⊆ ℝ)
114 fzfid 14121 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (0...(𝑠 − 1)) ∈ Fin)
115 abrexfi 9346 . . . . . . . . . . . . . . 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 2864 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ∈ Fin)
118 nnm1nn0 12652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑠 ∈ ℕ → (𝑠 − 1) ∈ ℕ0)
11988, 118syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑠 − 1) ∈ ℕ0)
120119, 5eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑠 − 1) ∈ (ℤ≥‘0))
121 eluzfz1 13669 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑠 − 1) ∈ (ℤ≥‘0) → 0 ∈ (0...(𝑠 − 1)))
122120, 121syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ∈ (0...(𝑠 − 1)))
123 nnnn0 12618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℕ0)
124123, 20sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺‘𝑘) = 𝐵)
125124sumeq2dv 15876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵)
126125adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝜓) → Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵)
127126fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵))
128127eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)))
129 fv0p1e1 12469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 = 0 → (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = (ℤ≥‘1))
130129, 1eqtr4di 2813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 0 → (ℤ≥‘(𝑛 + 1)) = ℕ)
131130sumeq1d 15874 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 0 → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘))
132131fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 0 → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝑛 + 1))(𝐺‘𝑘)) = (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ (𝐺‘𝑘)))
133132rspceeqv 3598 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6901 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ V
136 eqeq1 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3186 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3635 . . . . . . . . . . . . . . 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 4287 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 𝑇 ≠ ∅)
141 ltso 11395 . . . . . . . . . . . . . 14 < Or ℝ
142 fisupcl 9467 . . . . . . . . . . . . . 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 3910 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → sup(𝑇, ℝ, < ) ∈ ℝ)
146 0red 11316 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ∈ ℝ)
147123, 21sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℂ)
148 1nn0 12627 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℕ0
149148a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
1505, 149, 26iserex 15831 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (seq0( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ↔ seq1( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ ))
15122, 150mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → seq1( + , 𝐺) ∈ dom ⇝ )
1521, 2, 124, 147, 151isumcl 15934 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵 ∈ ℂ)
153152adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝜓) → Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵 ∈ ℂ)
154153abscld 15613 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ∈ ℝ)
155153absge0d 15621 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ≤ (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵))
156 fimaxre2 12267 . . . . . . . . . . . . . 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 12284 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (abs‘Σ𝑘 ∈ ℕ 𝐵) ≤ sup(𝑇, ℝ, < ))
159146, 154, 145, 155, 158letrd 11472 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝜓) → 0 ≤ sup(𝑇, ℝ, < ))
160145, 159ge0p1rpd 13199 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1) ∈ ℝ+)
16190, 160rpdivcld 13186 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ∈ ℝ+)
162 fveq2 6888 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑚 → (𝐾‘𝑛) = (𝐾‘𝑚))
163 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))
164 fvex 6901 . . . . . . . . . . 11 (𝐾‘𝑚) ∈ V
165162, 163, 164fvmpt 6996 . . . . . . . . . 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 12617 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ0 ∈ V
168167mptex 7231 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ∈ V
169168a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ∈ V)
170 elnn0uz 13011 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ ℕ0 ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘0))
171 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑗 → (𝐾‘𝑛) = (𝐾‘𝑗))
172 fvex 6901 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾‘𝑗) ∈ V
173171, 163, 172fvmpt 6996 . . . . . . . . . . . . . . 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 14175 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → seq0( + , (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))) = seq0( + , 𝐾))
177176, 12eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → seq0( + , (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))) ∈ dom ⇝ )
178174, 8eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) = (abs‘𝐴))
179178, 10eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) ∈ ℝ)
180179recnd 11342 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛))‘𝑗) ∈ ℂ)
1815, 6, 169, 177, 180serf0 15855 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ⇝ 0)
182181adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝜓) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝐾‘𝑛)) ⇝ 0)
1835, 85, 161, 166, 182climi0 15686 . . . . . . . 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 13049 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑡 ∈ ℕ0 ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → 𝑚 ∈ ℕ0)
186185adantll 727 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝜓) ∧ 𝑡 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑡)) → 𝑚 ∈ ℕ0)
18711, 15absidd 15597 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗))
188187ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ ℕ0 (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗))
189 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑗 = 𝑚 → (𝐾‘𝑗) = (𝐾‘𝑚))
190189fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 = 𝑚 → (abs‘(𝐾‘𝑗)) = (abs‘(𝐾‘𝑚)))
191190, 189eqeq12d 2776 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 = 𝑚 → ((abs‘(𝐾‘𝑗)) = (𝐾‘𝑗) ↔ (abs‘(𝐾‘𝑚)) = (𝐾‘𝑚)))
192191rspccva 3575 . . . . . . . . . . . . . . 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 5112 . . . . . . . . . . . 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 3183 . . . . . . . . . . 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 5112 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐾‘𝑛) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1)) ↔ (𝐾‘𝑚) < (((𝐸 / 2) / 𝑠) / (sup(𝑇, ℝ, < ) + 1))))
198197cbvralvw 3240 . . . . . . . . . . 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 16060 . . . . . . . . . . 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 3163 . . . . . . . 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 3163 . 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 1569   ∈ wcel 2144  {cab 2738   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896  ∅c0 4277   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   Or wor 5557  dom cdm 5650  ⟶wf 6537  ‘cfv 6541  (class class class)co 7422  Fincfn 8978  supcsup 9437  ℂcc 11203  ℝcr 11204  0cc0 11205  1c1 11206   + caddc 11208   · cmul 11210   < clt 11348   ≤ cle 11349   − cmin 11546   / cdiv 11978  ℕcn 12340  2c2 12402  ℕ0cn0 12611  ℤ≥cuz 12970  ℝ+crp 13125  ...cfz 13644  seqcseq 14149  abscabs 15408   ⇝ cli 15658  Σcsu 15860
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-inf2 9647  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282  ax-pre-sup 11283
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-om 7880  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8384  df-rdg 8423  df-1o 8481  df-er 8722  df-pm 8855  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-fin 8982  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9509  df-card 10025  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-div 11979  df-nn 12341  df-2 12410  df-3 12411  df-n0 12612  df-z 12699  df-uz 12971  df-rp 13126  df-ico 13487  df-fz 13645  df-fzo 13794  df-fl 13937  df-seq 14150  df-exp 14210  df-hash 14480  df-cj 15273  df-re 15274  df-im 15275  df-sqrt 15409  df-abs 15410  df-limsup 15645  df-clim 15662  df-rlim 15663  df-sum 15861
This theorem is used by:  mertens  16062
  Copyright terms: Public domain W3C validator