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

Theorem mudivsum 27559
Description: Asymptotic formula for Σ𝑛𝑥, μ(𝑛) / 𝑛 = 𝑂(1). Equation 10.2.1 of [Shapiro], p. 405. (Contributed by Mario Carneiro, 14-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
mudivsum (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
Distinct variable group:   𝑥,𝑛

Proof of Theorem mudivsum
Dummy variables 𝑘 𝑚 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1red 11265 . . 3 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
2 reex 11249 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
3 rpssre 13035 . . . . . . 7 + ⊆ ℝ
42, 3ssexi 5327 . . . . . 6 + ∈ V
54a1i 11 . . . . 5 (⊤ → ℝ+ ∈ V)
6 fzfid 13993 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
7 rpre 13036 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
8 elfznn 13584 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
9 nndivre 12305 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
107, 8, 9syl2an 594 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
1110recnd 11292 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℂ)
12 reflcl 13816 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1310, 12syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1413recnd 11292 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
1511, 14subcld 11621 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
168adantl 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
17 mucl 27169 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
1918zcnd 12719 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
2015, 19mulcld 11284 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
216, 20fsumcl 15737 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
22 rpcn 13038 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
23 rpne0 13044 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ≠ 0)
2421, 22, 23divcld 12041 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) ∈ ℂ)
2524adantl 480 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) ∈ ℂ)
26 ovexd 7459 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑥) ∈ V)
27 eqidd 2727 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)))
28 eqidd 2727 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)))
295, 25, 26, 27, 28offval2 7710 . . . 4 (⊤ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∘f + (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))))
303a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → ℝ+ ⊆ ℝ)
3121adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
3222adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℂ)
3323adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ≠ 0)
3431, 32, 33absdivd 15460 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) = ((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / (abs‘𝑥)))
35 rprege0 13043 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
36 absid 15301 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℝ+ → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3837adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3938oveq2d 7440 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / (abs‘𝑥)) = ((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / 𝑥))
4034, 39eqtrd 2766 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) = ((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / 𝑥))
4131abscld 15441 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
42 fzfid 13993 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
4320adantlr 713 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
4443abscld 15441 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
4542, 44fsumrecl 15738 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
467adantr 479 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
4742, 43fsumabs 15805 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))))
48 reflcl 13816 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℝ → (⌊‘𝑥) ∈ ℝ)
4946, 48syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℝ)
50 1red 11265 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℝ)
5115adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
52 fz1ssnn 13586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...(⌊‘𝑥)) ⊆ ℕ
5352a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (1...(⌊‘𝑥)) ⊆ ℕ)
5453sselda 3979 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
5554, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
5655zcnd 12719 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
5751, 56absmuld 15459 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) = ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))))
5851abscld 15441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
5956abscld 15441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(μ‘𝑛)) ∈ ℝ)
6051absge0d 15449 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))))
6156absge0d 15449 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (abs‘(μ‘𝑛)))
62 simpl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ+)
638nnrpd 13068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
64 rpdivcl 13053 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
6562, 63, 64syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
663, 65sselid 3977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
6766, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
68 flle 13819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ≤ (𝑥 / 𝑛))
6966, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ≤ (𝑥 / 𝑛))
7067, 66, 69abssubge0d 15436 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) = ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))))
71 fracle1 13823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ≤ 1)
7266, 71syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ≤ 1)
7370, 72eqbrtrd 5175 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) ≤ 1)
74 mule1 27176 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ ℕ → (abs‘(μ‘𝑛)) ≤ 1)
7554, 74syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(μ‘𝑛)) ≤ 1)
7658, 50, 59, 50, 60, 61, 73, 75lemul12ad 12208 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))) ≤ (1 · 1))
77 1t1e1 12426 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 · 1) = 1
7876, 77breqtrdi 5194 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))) ≤ 1)
7957, 78eqbrtrd 5175 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 1)
8042, 44, 50, 79fsumle 15803 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1)
81 1cnd 11259 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ ℂ)
82 fsumconst 15794 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin ∧ 1 ∈ ℂ) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1))
8342, 81, 82syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1))
84 flge1nn 13841 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
857, 84sylan 578 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
8685nnnn0d 12584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ0)
87 hashfz1 14363 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((⌊‘𝑥) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘𝑥))) = (⌊‘𝑥))
8886, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (♯‘(1...(⌊‘𝑥))) = (⌊‘𝑥))
8988oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1) = ((⌊‘𝑥) · 1))
9049recnd 11292 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℂ)
9190mulridd 11281 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((⌊‘𝑥) · 1) = (⌊‘𝑥))
9283, 89, 913eqtrd 2770 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = (⌊‘𝑥))
9380, 92breqtrd 5179 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ (⌊‘𝑥))
94 flle 13819 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℝ → (⌊‘𝑥) ≤ 𝑥)
9546, 94syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ≤ 𝑥)
9645, 49, 46, 93, 95letrd 11421 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 𝑥)
9741, 45, 46, 47, 96letrd 11421 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 𝑥)
9832mulridd 11281 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · 1) = 𝑥)
9997, 98breqtrrd 5181 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ (𝑥 · 1))
100 1red 11265 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ ℝ)
10141, 100, 62ledivmuld 13123 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / 𝑥) ≤ 1 ↔ (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ (𝑥 · 1)))
10299, 101mpbird 256 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) / 𝑥) ≤ 1)
10340, 102eqbrtrd 5175 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ≤ 1)
104103adantl 480 . . . . . 6 ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ≤ 1)
10530, 25, 1, 1, 104elo1d 15538 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
106 ax-1cn 11216 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
107 divrcnv 15856 . . . . . . 7 (1 ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ⇝𝑟 0)
108106, 107ax-mp 5 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ⇝𝑟 0
109 rlimo1 15619 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ⇝𝑟 0 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
110108, 109mp1i 13 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
111 o1add 15616 . . . . 5 (((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1) ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ∈ 𝑂(1)) → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∘f + (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
112105, 110, 111syl2anc 582 . . . 4 (⊤ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∘f + (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
11329, 112eqeltrrd 2827 . . 3 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
114 ovexd 7459 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)) ∈ V)
11518zred 12718 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℝ)
116115, 16nndivred 12318 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
117116recnd 11292 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
1186, 117fsumcl 15737 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
119118adantl 480 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
120118adantr 479 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
121120abscld 15441 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ ℝ)
122117adantlr 713 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
12342, 32, 122fsummulc2 15788 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
12414, 19mulcld 11284 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
125124adantlr 713 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
12642, 43, 125fsumadd 15744 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))))
12711adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℂ)
12814adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
129127, 128npcand 11625 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) + (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) = (𝑥 / 𝑛))
130129oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) + (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) = ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)))
13151, 128, 56adddird 11289 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) + (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) = ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))))
13232adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℂ)
13354nnrpd 13068 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
134 rpcnne0 13046 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℝ+ → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
135133, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
136 div23 11942 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 · (μ‘𝑛)) / 𝑛) = ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)))
137 divass 11941 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 · (μ‘𝑛)) / 𝑛) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
138136, 137eqtr3d 2768 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
139132, 56, 135, 138syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
140130, 131, 1393eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
141140sumeq2dv 15707 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
142 eqidd 2727 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑛 · 𝑚) → (μ‘𝑛) = (μ‘𝑛))
143 ssrab2 4076 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} ⊆ ℕ
144 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})) → 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})
145143, 144sselid 3977 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})) → 𝑛 ∈ ℕ)
146145, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
147146zcnd 12719 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
148142, 46, 147dvdsflsumcom 27216 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} (μ‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛))
1491473impb 1112 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘}) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
150149mulridd 11281 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘}) → ((μ‘𝑛) · 1) = (μ‘𝑛))
1511502sumeq2dv 15709 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} ((μ‘𝑛) · 1) = Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} (μ‘𝑛))
152 eqidd 2727 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 1 → 1 = 1)
153 nnuz 12917 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℕ = (ℤ‘1)
15485, 153eleqtrdi 2836 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1))
155 eluzfz1 13562 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1) → 1 ∈ (1...(⌊‘𝑥)))
156154, 155syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ (1...(⌊‘𝑥)))
157 1cnd 11259 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℂ)
158152, 42, 53, 156, 157musumsum 27220 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} ((μ‘𝑛) · 1) = 1)
159151, 158eqtr3d 2768 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} (μ‘𝑛) = 1)
160 fzfid 13993 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ Fin)
161 fsumconst 15794 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ Fin ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)))
162160, 56, 161syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)))
163 rprege0 13043 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥 / 𝑛)))
164 flge0nn0 13840 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥 / 𝑛)) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℕ0)
165 hashfz1 14363 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) = (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))
16665, 163, 164, 1654syl 19 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) = (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))
167166oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)) = ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
168162, 167eqtrd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
169168sumeq2dv 15707 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
170148, 159, 1693eqtr3rd 2775 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)) = 1)
171170oveq2d 7440 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1))
172126, 141, 1713eqtr3d 2774 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1))
173123, 172eqtrd 2766 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1))
174173oveq1d 7439 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) / 𝑥) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1) / 𝑥))
175120, 32, 33divcan3d 12046 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) / 𝑥) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛))
176 rpcnne0 13046 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0))
177176adantr 479 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0))
178 divdir 11948 . . . . . . . 8 ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1) / 𝑥) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)))
17931, 81, 177, 178syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1) / 𝑥) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)))
180174, 175, 1793eqtr3d 2774 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)))
181180fveq2d 6905 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (abs‘((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))))
182121, 181eqled 11367 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (abs‘((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))))
183182adantl 480 . . 3 ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (abs‘((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))))
1841, 113, 114, 119, 183o1le 15657 . 2 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1))
185184mptru 1541 1 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 394  w3a 1084   = wceq 1534  wtru 1535  wcel 2099  wne 2930  {crab 3419  Vcvv 3462  wss 3947   class class class wbr 5153  cmpt 5236  cfv 6554  (class class class)co 7424  f cof 7688  Fincfn 8974  cc 11156  cr 11157  0cc0 11158  1c1 11159   + caddc 11161   · cmul 11163  cle 11299  cmin 11494   / cdiv 11921  cn 12264  0cn0 12524  cz 12610  cuz 12874  +crp 13028  ...cfz 13538  cfl 13810  chash 14347  abscabs 15239  𝑟 crli 15487  𝑂(1)co1 15488  Σcsu 15690  cdvds 16256  μcmu 27123
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 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5290  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-inf2 9684  ax-cnex 11214  ax-resscn 11215  ax-1cn 11216  ax-icn 11217  ax-addcl 11218  ax-addrcl 11219  ax-mulcl 11220  ax-mulrcl 11221  ax-mulcom 11222  ax-addass 11223  ax-mulass 11224  ax-distr 11225  ax-i2m1 11226  ax-1ne0 11227  ax-1rid 11228  ax-rnegex 11229  ax-rrecex 11230  ax-cnre 11231  ax-pre-lttri 11232  ax-pre-lttrn 11233  ax-pre-ltadd 11234  ax-pre-mulgt0 11235  ax-pre-sup 11236
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-int 4955  df-iun 5003  df-disj 5119  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-tr 5271  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6312  df-ord 6379  df-on 6380  df-lim 6381  df-suc 6382  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-isom 6563  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7690  df-om 7877  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-frecs 8296  df-wrecs 8327  df-recs 8401  df-rdg 8440  df-1o 8496  df-2o 8497  df-oadd 8500  df-er 8734  df-map 8857  df-pm 8858  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-sup 9485  df-inf 9486  df-oi 9553  df-dju 9944  df-card 9982  df-pnf 11300  df-mnf 11301  df-xr 11302  df-ltxr 11303  df-le 11304  df-sub 11496  df-neg 11497  df-div 11922  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12525  df-xnn0 12597  df-z 12611  df-uz 12875  df-q 12985  df-rp 13029  df-ico 13384  df-fz 13539  df-fzo 13682  df-fl 13812  df-mod 13890  df-seq 14022  df-exp 14082  df-fac 14291  df-bc 14320  df-hash 14348  df-cj 15104  df-re 15105  df-im 15106  df-sqrt 15240  df-abs 15241  df-clim 15490  df-rlim 15491  df-o1 15492  df-lo1 15493  df-sum 15691  df-dvds 16257  df-gcd 16495  df-prm 16673  df-pc 16839  df-mu 27129
This theorem is referenced by:  mulogsumlem  27560  mulog2sumlem3  27565  selberglem1  27574
  Copyright terms: Public domain W3C validator