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

Theorem mudivsum 26878
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 11156 . . 3 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
2 reex 11142 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
3 rpssre 12922 . . . . . . 7 + ⊆ ℝ
42, 3ssexi 5279 . . . . . 6 + ∈ V
54a1i 11 . . . . 5 (⊤ → ℝ+ ∈ V)
6 fzfid 13878 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
7 rpre 12923 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
8 elfznn 13470 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
9 nndivre 12194 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
107, 8, 9syl2an 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
1110recnd 11183 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℂ)
12 reflcl 13701 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1310, 12syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
1413recnd 11183 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
1511, 14subcld 11512 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
168adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
17 mucl 26490 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℕ → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℤ)
1918zcnd 12608 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
2015, 19mulcld 11175 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
216, 20fsumcl 15618 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
22 rpcn 12925 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℂ)
23 rpne0 12931 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ≠ 0)
2421, 22, 23divcld 11931 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) ∈ ℂ)
2524adantl 482 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) ∈ ℂ)
26 ovexd 7392 . . . . 5 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑥) ∈ V)
27 eqidd 2737 . . . . 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 2737 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)))
295, 25, 26, 27, 28offval2 7637 . . . 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 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) ∈ ℂ)
3222adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℂ)
3323adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ≠ 0)
3431, 32, 33absdivd 15340 . . . . . . . . 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 12930 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
36 absid 15181 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℝ+ → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3837adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘𝑥) = 𝑥)
3938oveq2d 7373 . . . . . . . . 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 2776 . . . . . . . 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 15321 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
42 fzfid 13878 . . . . . . . . . . . 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 15321 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
4542, 44fsumrecl 15619 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ∈ ℝ)
467adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
4742, 43fsumabs 15686 . . . . . . . . . . 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 13701 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℝ → (⌊‘𝑥) ∈ ℝ)
4946, 48syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℝ)
50 1red 11156 . . . . . . . . . . . . . 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 13472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...(⌊‘𝑥)) ⊆ ℕ
5352a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (1...(⌊‘𝑥)) ⊆ ℕ)
5453sselda 3944 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12608 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
5751, 56absmuld 15339 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) = ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))))
5851abscld 15321 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
5956abscld 15321 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(μ‘𝑛)) ∈ ℝ)
6051absge0d 15329 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))))
6156absge0d 15329 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (abs‘(μ‘𝑛)))
62 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ+)
638nnrpd 12955 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
64 rpdivcl 12940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ+) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
6562, 63, 64syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
663, 65sselid 3942 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13704 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15316 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) = ((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))))
71 fracle1 13708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5127 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) ≤ 1)
74 mule1 26497 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12097 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))) ≤ (1 · 1))
77 1t1e1 12315 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 · 1) = 1
7876, 77breqtrdi 5146 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (abs‘(μ‘𝑛))) ≤ 1)
7957, 78eqbrtrd 5127 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 1)
8042, 44, 50, 79fsumle 15684 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1)
81 1cnd 11150 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ ℂ)
82 fsumconst 15675 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin ∧ 1 ∈ ℂ) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1))
8342, 81, 82syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1))
84 flge1nn 13726 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
857, 84sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ)
8685nnnn0d 12473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ0)
87 hashfz1 14246 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((⌊‘𝑥) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘𝑥))) = (⌊‘𝑥))
8886, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (♯‘(1...(⌊‘𝑥))) = (⌊‘𝑥))
8988oveq1d 7372 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((♯‘(1...(⌊‘𝑥))) · 1) = ((⌊‘𝑥) · 1))
9049recnd 11183 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℂ)
9190mulid1d 11172 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((⌊‘𝑥) · 1) = (⌊‘𝑥))
9283, 89, 913eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))1 = (⌊‘𝑥))
9380, 92breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ (⌊‘𝑥))
94 flle 13704 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℝ → (⌊‘𝑥) ≤ 𝑥)
9546, 94syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ≤ 𝑥)
9645, 49, 46, 93, 95letrd 11312 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(abs‘(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 𝑥)
9741, 45, 46, 47, 96letrd 11312 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ 𝑥)
9832mulid1d 11172 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · 1) = 𝑥)
9997, 98breqtrrd 5133 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛))) ≤ (𝑥 · 1))
100 1red 11156 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ ℝ)
10141, 100, 62ledivmuld 13010 . . . . . . . . 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 5127 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ≤ 1)
104103adantl 482 . . . . . 6 ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ≤ 1)
10530, 25, 1, 1, 104elo1d 15418 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
106 ax-1cn 11109 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
107 divrcnv 15737 . . . . . . 7 (1 ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ⇝𝑟 0)
108106, 107ax-mp 5 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)) ⇝𝑟 0
109 rlimo1 15499 . . . . . 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 15496 . . . . 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 584 . . . 4 (⊤ → ((𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥)) ∘f + (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
11329, 112eqeltrrd 2839 . . 3 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
114 ovexd 7392 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)) ∈ V)
11518zred 12607 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (μ‘𝑛) ∈ ℝ)
116115, 16nndivred 12207 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
117116recnd 11183 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
1186, 117fsumcl 15618 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ+ → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
119118adantl 482 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
120118adantr 481 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
121120abscld 15321 . . . . 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 15669 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
12414, 19mulcld 11175 . . . . . . . . . . . 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 15625 . . . . . . . . . 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 11516 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) + (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) = (𝑥 / 𝑛))
130129oveq1d 7372 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) + (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) = ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)))
13151, 128, 56adddird 11180 . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℂ)
13354nnrpd 12955 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
134 rpcnne0 12933 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℝ+ → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
135133, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0))
136 div23 11832 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 · (μ‘𝑛)) / 𝑛) = ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)))
137 divass 11831 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 · (μ‘𝑛)) / 𝑛) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
138136, 137eqtr3d 2778 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ≠ 0)) → ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
139132, 56, 135, 138syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / 𝑛) · (μ‘𝑛)) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
140130, 131, 1393eqtr3d 2784 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛))) = (𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)))
141140sumeq2dv 15588 . . . . . . . . . 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 2737 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑛 · 𝑚) → (μ‘𝑛) = (μ‘𝑛))
143 ssrab2 4037 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3942 . . . . . . . . . . . . . . 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 12608 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ (𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘})) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
148142, 46, 147dvdsflsumcom 26537 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} (μ‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛))
1491473impb 1115 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘}) → (μ‘𝑛) ∈ ℂ)
150149mulid1d 11172 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘}) → ((μ‘𝑛) · 1) = (μ‘𝑛))
1511502sumeq2dv 15590 . . . . . . . . . . . . 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 2737 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 1 → 1 = 1)
153 nnuz 12806 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℕ = (ℤ‘1)
15485, 153eleqtrdi 2848 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1))
155 eluzfz1 13448 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((⌊‘𝑥) ∈ (ℤ‘1) → 1 ∈ (1...(⌊‘𝑥)))
156154, 155syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → 1 ∈ (1...(⌊‘𝑥)))
157 1cnd 11150 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℂ)
158152, 42, 53, 156, 157musumsum 26541 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} ((μ‘𝑛) · 1) = 1)
159151, 158eqtr3d 2778 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑘 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦𝑘} (μ‘𝑛) = 1)
160 fzfid 13878 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ Fin)
161 fsumconst 15675 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ Fin ∧ (μ‘𝑛) ∈ ℂ) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)))
162160, 56, 161syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)))
163 rprege0 12930 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥 / 𝑛)))
164 flge0nn0 13725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑥 / 𝑛)) → (⌊‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℕ0)
165 hashfz1 14246 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7372 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((♯‘(1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))) · (μ‘𝑛)) = ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
168162, 167eqtrd 2776 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = ((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
169168sumeq2dv 15588 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))Σ𝑚 ∈ (1...(⌊‘(𝑥 / 𝑛)))(μ‘𝑛) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)))
170148, 159, 1693eqtr3rd 2785 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((⌊‘(𝑥 / 𝑛)) · (μ‘𝑛)) = 1)
171170oveq2d 7373 . . . . . . . . . 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 2784 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑥 · ((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1))
173123, 172eqtrd 2776 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) + 1))
174173oveq1d 7372 . . . . . . 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 11936 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → ((𝑥 · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) / 𝑥) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛))
176 rpcnne0 12933 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0))
177176adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0))
178 divdir 11838 . . . . . . . 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 1371 . . . . . . 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 2784 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝑥 / 𝑛) − (⌊‘(𝑥 / 𝑛))) · (μ‘𝑛)) / 𝑥) + (1 / 𝑥)))
181180fveq2d 6846 . . . . 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 11258 . . . 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 482 . . 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 15537 . 2 (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1))
185184mptru 1548 1 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((μ‘𝑛) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wtru 1542  wcel 2106  wne 2943  {crab 3407  Vcvv 3445  wss 3910   class class class wbr 5105  cmpt 5188  cfv 6496  (class class class)co 7357  f cof 7615  Fincfn 8883  cc 11049  cr 11050  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056  cle 11190  cmin 11385   / cdiv 11812  cn 12153  0cn0 12413  cz 12499  cuz 12763  +crp 12915  ...cfz 13424  cfl 13695  chash 14230  abscabs 15119  𝑟 crli 15367  𝑂(1)co1 15368  Σcsu 15570  cdvds 16136  μcmu 26444
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-inf2 9577  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-disj 5071  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-se 5589  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-of 7617  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-2o 8413  df-oadd 8416  df-er 8648  df-map 8767  df-pm 8768  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-inf 9379  df-oi 9446  df-dju 9837  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-xnn0 12486  df-z 12500  df-uz 12764  df-q 12874  df-rp 12916  df-ico 13270  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-fl 13697  df-mod 13775  df-seq 13907  df-exp 13968  df-fac 14174  df-bc 14203  df-hash 14231  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-clim 15370  df-rlim 15371  df-o1 15372  df-lo1 15373  df-sum 15571  df-dvds 16137  df-gcd 16375  df-prm 16548  df-pc 16709  df-mu 26450
This theorem is referenced by:  mulogsumlem  26879  mulog2sumlem3  26884  selberglem1  26893
  Copyright terms: Public domain W3C validator