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

Theorem mudivsum 27022
Description: Asymptotic formula for Σ𝑛 ≀ π‘₯, ΞΌ(𝑛) / 𝑛 = 𝑂(1). Equation 10.2.1 of [Shapiro], p. 405. (Contributed by Mario Carneiro, 14-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
mudivsum (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
Distinct variable group:   π‘₯,𝑛

Proof of Theorem mudivsum
Dummy variables π‘˜ π‘š 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1red 11211 . . 3 (⊀ β†’ 1 ∈ ℝ)
2 reex 11197 . . . . . . 7 ℝ ∈ V
3 rpssre 12977 . . . . . . 7 ℝ+ βŠ† ℝ
42, 3ssexi 5321 . . . . . 6 ℝ+ ∈ V
54a1i 11 . . . . 5 (⊀ β†’ ℝ+ ∈ V)
6 fzfid 13934 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∈ Fin)
7 rpre 12978 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ π‘₯ ∈ ℝ)
8 elfznn 13526 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
9 nndivre 12249 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ)
107, 8, 9syl2an 596 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ)
1110recnd 11238 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ β„‚)
12 reflcl 13757 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ ℝ)
1310, 12syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ ℝ)
1413recnd 11238 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ β„‚)
1511, 14subcld 11567 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ∈ β„‚)
168adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
17 mucl 26634 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ β„• β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„€)
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„€)
1918zcnd 12663 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚)
2015, 19mulcld 11230 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
216, 20fsumcl 15675 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
22 rpcn 12980 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
23 rpne0 12986 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ π‘₯ β‰  0)
2421, 22, 23divcld 11986 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) ∈ β„‚)
2524adantl 482 . . . . 5 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) ∈ β„‚)
26 ovexd 7440 . . . . 5 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ (1 / π‘₯) ∈ V)
27 eqidd 2733 . . . . 5 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)))
28 eqidd 2733 . . . . 5 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)))
295, 25, 26, 27, 28offval2 7686 . . . 4 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ∘f + (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯))) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯))))
303a1i 11 . . . . . 6 (⊀ β†’ ℝ+ βŠ† ℝ)
3121adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
3222adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
3323adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ π‘₯ β‰  0)
3431, 32, 33absdivd 15398 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜(Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) = ((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / (absβ€˜π‘₯)))
35 rprege0 12985 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ ∧ 0 ≀ π‘₯))
36 absid 15239 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ ∧ 0 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜π‘₯) = π‘₯)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (absβ€˜π‘₯) = π‘₯)
3837adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜π‘₯) = π‘₯)
3938oveq2d 7421 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / (absβ€˜π‘₯)) = ((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / π‘₯))
4034, 39eqtrd 2772 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜(Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) = ((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / π‘₯))
4131abscld 15379 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
42 fzfid 13934 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∈ Fin)
4320adantlr 713 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
4443abscld 15379 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
4542, 44fsumrecl 15676 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
467adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ π‘₯ ∈ ℝ)
4742, 43fsumabs 15743 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))))
48 reflcl 13757 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
4946, 48syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
50 1red 11211 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 1 ∈ ℝ)
5115adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ∈ β„‚)
52 fz1ssnn 13528 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) βŠ† β„•
5352a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) βŠ† β„•)
5453sselda 3981 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
5554, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„€)
5655zcnd 12663 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚)
5751, 56absmuld 15397 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) = ((absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›))))
5851abscld 15379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) ∈ ℝ)
5956abscld 15379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ ℝ)
6051absge0d 15387 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 0 ≀ (absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))))
6156absge0d 15387 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 0 ≀ (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›)))
62 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ π‘₯ ∈ ℝ+)
638nnrpd 13010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
64 rpdivcl 12995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ ℝ+) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ+)
6562, 63, 64syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ+)
663, 65sselid 3979 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ)
6766, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ ℝ)
68 flle 13760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ≀ (π‘₯ / 𝑛))
6966, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ≀ (π‘₯ / 𝑛))
7067, 66, 69abssubge0d 15374 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) = ((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))))
71 fracle1 13764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ β†’ ((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ≀ 1)
7266, 71syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ≀ 1)
7370, 72eqbrtrd 5169 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) ≀ 1)
74 mule1 26641 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ β„• β†’ (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›)) ≀ 1)
7554, 74syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›)) ≀ 1)
7658, 50, 59, 50, 60, 61, 73, 75lemul12ad 12152 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ (1 Β· 1))
77 1t1e1 12370 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 Β· 1) = 1
7876, 77breqtrdi 5188 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((absβ€˜((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (absβ€˜(ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ 1)
7957, 78eqbrtrd 5169 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ 1)
8042, 44, 50, 79fsumle 15741 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))1)
81 1cnd 11205 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ 1 ∈ β„‚)
82 fsumconst 15732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∈ Fin ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))1 = ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) Β· 1))
8342, 81, 82syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))1 = ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) Β· 1))
84 flge1nn 13782 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((π‘₯ ∈ ℝ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ β„•)
857, 84sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ β„•)
8685nnnn0d 12528 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ β„•0)
87 hashfz1 14302 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ β„•0 β†’ (β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) = (βŒŠβ€˜π‘₯))
8886, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) = (βŒŠβ€˜π‘₯))
8988oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) Β· 1) = ((βŒŠβ€˜π‘₯) Β· 1))
9049recnd 11238 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
9190mulridd 11227 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((βŒŠβ€˜π‘₯) Β· 1) = (βŒŠβ€˜π‘₯))
9283, 89, 913eqtrd 2776 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))1 = (βŒŠβ€˜π‘₯))
9380, 92breqtrd 5173 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ (βŒŠβ€˜π‘₯))
94 flle 13760 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ ∈ ℝ β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ≀ π‘₯)
9546, 94syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ≀ π‘₯)
9645, 49, 46, 93, 95letrd 11367 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(absβ€˜(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ π‘₯)
9741, 45, 46, 47, 96letrd 11367 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ π‘₯)
9832mulridd 11227 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (π‘₯ Β· 1) = π‘₯)
9997, 98breqtrrd 5175 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ (π‘₯ Β· 1))
100 1red 11211 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ 1 ∈ ℝ)
10141, 100, 62ledivmuld 13065 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / π‘₯) ≀ 1 ↔ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) ≀ (π‘₯ Β· 1)))
10299, 101mpbird 256 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) / π‘₯) ≀ 1)
10340, 102eqbrtrd 5169 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜(Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ≀ 1)
104103adantl 482 . . . . . 6 ((⊀ ∧ (π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯)) β†’ (absβ€˜(Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ≀ 1)
10530, 25, 1, 1, 104elo1d 15476 . . . . 5 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ∈ 𝑂(1))
106 ax-1cn 11164 . . . . . . 7 1 ∈ β„‚
107 divrcnv 15794 . . . . . . 7 (1 ∈ β„‚ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) β‡π‘Ÿ 0)
108106, 107ax-mp 5 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) β‡π‘Ÿ 0
109 rlimo1 15557 . . . . . 6 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) β‡π‘Ÿ 0 β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) ∈ 𝑂(1))
110108, 109mp1i 13 . . . . 5 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) ∈ 𝑂(1))
111 o1add 15554 . . . . 5 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ∈ 𝑂(1) ∧ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)) ∈ 𝑂(1)) β†’ ((π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ∘f + (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯))) ∈ 𝑂(1))
112105, 110, 111syl2anc 584 . . . 4 (⊀ β†’ ((π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯)) ∘f + (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯))) ∈ 𝑂(1))
11329, 112eqeltrrd 2834 . . 3 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯))) ∈ 𝑂(1))
114 ovexd 7440 . . 3 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯)) ∈ V)
11518zred 12662 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ ℝ)
116115, 16nndivred 12262 . . . . . 6 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ ℝ)
117116recnd 11238 . . . . 5 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ β„‚)
1186, 117fsumcl 15675 . . . 4 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ β„‚)
119118adantl 482 . . 3 ((⊀ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ β„‚)
120118adantr 481 . . . . . 6 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ β„‚)
121120abscld 15379 . . . . 5 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ∈ ℝ)
122117adantlr 713 . . . . . . . . . 10 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) ∈ β„‚)
12342, 32, 122fsummulc2 15726 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (π‘₯ Β· Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
12414, 19mulcld 11230 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
125124adantlr 713 . . . . . . . . . . 11 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
12642, 43, 125fsumadd 15682 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))))
12711adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘₯ / 𝑛) ∈ β„‚)
12814adantlr 713 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ β„‚)
129127, 128npcand 11571 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) + (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) = (π‘₯ / 𝑛))
130129oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) + (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = ((π‘₯ / 𝑛) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
13151, 128, 56adddird 11235 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) + (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = ((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))))
13232adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
13354nnrpd 13010 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
134 rpcnne0 12988 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℝ+ β†’ (𝑛 ∈ β„‚ ∧ 𝑛 β‰  0))
135133, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (𝑛 ∈ β„‚ ∧ 𝑛 β‰  0))
136 div23 11887 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚ ∧ (𝑛 ∈ β„‚ ∧ 𝑛 β‰  0)) β†’ ((π‘₯ Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / 𝑛) = ((π‘₯ / 𝑛) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
137 divass 11886 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚ ∧ (𝑛 ∈ β„‚ ∧ 𝑛 β‰  0)) β†’ ((π‘₯ Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / 𝑛) = (π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
138136, 137eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚ ∧ (𝑛 ∈ β„‚ ∧ 𝑛 β‰  0)) β†’ ((π‘₯ / 𝑛) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = (π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
139132, 56, 135, 138syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((π‘₯ / 𝑛) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = (π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
140130, 131, 1393eqtr3d 2780 . . . . . . . . . . 11 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) = (π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
141140sumeq2dv 15645 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) = Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)))
142 eqidd 2733 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ = (𝑛 Β· π‘š) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) = (ΞΌβ€˜π‘›))
143 ssrab2 4076 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} βŠ† β„•
144 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ (π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜})) β†’ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜})
145143, 144sselid 3979 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ (π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜})) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
146145, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ (π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜})) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„€)
147146zcnd 12663 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ (π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜})) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚)
148142, 46, 147dvdsflsumcom 26681 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} (ΞΌβ€˜π‘›) = Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Ξ£π‘š ∈ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))(ΞΌβ€˜π‘›))
1491473impb 1115 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜}) β†’ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚)
150149mulridd 11227 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)) ∧ 𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜}) β†’ ((ΞΌβ€˜π‘›) Β· 1) = (ΞΌβ€˜π‘›))
1511502sumeq2dv 15647 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} ((ΞΌβ€˜π‘›) Β· 1) = Ξ£π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} (ΞΌβ€˜π‘›))
152 eqidd 2733 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘˜ = 1 β†’ 1 = 1)
153 nnuz 12861 . . . . . . . . . . . . . . . 16 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
15485, 153eleqtrdi 2843 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ (β„€β‰₯β€˜1))
155 eluzfz1 13504 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((βŒŠβ€˜π‘₯) ∈ (β„€β‰₯β€˜1) β†’ 1 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)))
156154, 155syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ 1 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯)))
157 1cnd 11205 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ 1 ∈ β„‚)
158152, 42, 53, 156, 157musumsum 26685 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} ((ΞΌβ€˜π‘›) Β· 1) = 1)
159151, 158eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Σ𝑛 ∈ {𝑦 ∈ β„• ∣ 𝑦 βˆ₯ π‘˜} (ΞΌβ€˜π‘›) = 1)
160 fzfid 13934 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ∈ Fin)
161 fsumconst 15732 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) ∈ Fin ∧ (ΞΌβ€˜π‘›) ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘š ∈ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))(ΞΌβ€˜π‘›) = ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
162160, 56, 161syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ Ξ£π‘š ∈ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))(ΞΌβ€˜π‘›) = ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
163 rprege0 12985 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ+ β†’ ((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (π‘₯ / 𝑛)))
164 flge0nn0 13781 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘₯ / 𝑛) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (π‘₯ / 𝑛)) β†’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ β„•0)
165 hashfz1 14302 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) ∈ β„•0 β†’ (β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) = (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))
16665, 163, 164, 1654syl 19 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ (β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) = (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))
167166oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ ((β™―β€˜(1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
168162, 167eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) ∧ 𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))) β†’ Ξ£π‘š ∈ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))(ΞΌβ€˜π‘›) = ((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
169168sumeq2dv 15645 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))Ξ£π‘š ∈ (1...(βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)))(ΞΌβ€˜π‘›) = Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)))
170148, 159, 1693eqtr3rd 2781 . . . . . . . . . . 11 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) = 1)
171170oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛)) Β· (ΞΌβ€˜π‘›))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1))
172126, 141, 1713eqtr3d 2780 . . . . . . . . 9 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(π‘₯ Β· ((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1))
173123, 172eqtrd 2772 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (π‘₯ Β· Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1))
174173oveq1d 7420 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((π‘₯ Β· Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) / π‘₯) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1) / π‘₯))
175120, 32, 33divcan3d 11991 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((π‘₯ Β· Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) / π‘₯) = Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛))
176 rpcnne0 12988 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘₯ β‰  0))
177176adantr 481 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘₯ β‰  0))
178 divdir 11893 . . . . . . . 8 ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ (π‘₯ ∈ β„‚ ∧ π‘₯ β‰  0)) β†’ ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1) / π‘₯) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯)))
17931, 81, 177, 178syl3anc 1371 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) + 1) / π‘₯) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯)))
180174, 175, 1793eqtr3d 2780 . . . . . 6 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛) = ((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯)))
181180fveq2d 6892 . . . . 5 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) = (absβ€˜((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯))))
182121, 181eqled 11313 . . . 4 ((π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ≀ (absβ€˜((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯))))
183182adantl 482 . . 3 ((⊀ ∧ (π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 1 ≀ π‘₯)) β†’ (absβ€˜Ξ£π‘› ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ≀ (absβ€˜((Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))(((π‘₯ / 𝑛) βˆ’ (βŒŠβ€˜(π‘₯ / 𝑛))) Β· (ΞΌβ€˜π‘›)) / π‘₯) + (1 / π‘₯))))
1841, 113, 114, 119, 183o1le 15595 . 2 (⊀ β†’ (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1))
185184mptru 1548 1 (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ Σ𝑛 ∈ (1...(βŒŠβ€˜π‘₯))((ΞΌβ€˜π‘›) / 𝑛)) ∈ 𝑂(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541  βŠ€wtru 1542   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  {crab 3432  Vcvv 3474   βŠ† wss 3947   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∘f cof 7664  Fincfn 8935  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  β„•cn 12208  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„€β‰₯cuz 12818  β„+crp 12970  ...cfz 13480  βŒŠcfl 13751  β™―chash 14286  abscabs 15177   β‡π‘Ÿ crli 15425  π‘‚(1)co1 15426  Ξ£csu 15628   βˆ₯ cdvds 16193  ΞΌcmu 26588
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 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-ico 13326  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-o1 15430  df-lo1 15431  df-sum 15629  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-prm 16605  df-pc 16766  df-mu 26594
This theorem is referenced by:  mulogsumlem  27023  mulog2sumlem3  27028  selberglem1  27037
  Copyright terms: Public domain W3C validator