MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pntrlog2bndlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pntrlog2bndlem2 27914
Description: Lemma for pntrlog2bnd 27920. Bound on the difference between the Selberg function and its approximation, inside a sum. (Contributed by Mario Carneiro, 31-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pntsval.1 𝑆 = (𝑎 ∈ ℝ ↦ Σ𝑖 ∈ (1...(⌊‘𝑎))((Λ‘𝑖) · ((log‘𝑖) + (ψ‘(𝑎 / 𝑖)))))
pntrlog2bnd.r 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
pntrlog2bndlem2.1 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ+)
pntrlog2bndlem2.2 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℝ+ (ψ‘𝑦) ≤ (𝐴 · 𝑦))
Assertion
Ref Expression
pntrlog2bndlem2 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
Distinct variable groups:   𝑖,𝑎,𝑛,𝑥,𝑦,𝐴   𝜑,𝑛,𝑥   𝑆,𝑛,𝑥,𝑦   𝑅,𝑛,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦, 𝑖, 𝑎)   𝑅(𝑖, 𝑎)   𝑆(𝑖, 𝑎)

Proof of Theorem pntrlog2bndlem2
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1red 11316 . 2 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
2 elioore 13513 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ)
32adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ)
4 chpcl 27460 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
53, 4syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
65recnd 11344 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘𝑥) ∈ ℂ)
7 fzfid 14123 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
83adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ)
9 elfznn 13694 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
109adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
1110peano2nnd 12359 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ)
128, 11nndivred 12399 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
13 chpcl 27460 . . . . . . . . 9 ((𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
1412, 13syl 18 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
1514, 12readdcld 11345 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
167, 15fsumrecl 15909 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
1716recnd 11344 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℂ)
183recnd 11344 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℂ)
19 eliooord 13543 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
2019adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
2120simpld 500 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 < 𝑥)
223, 21rplogcld 26966 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ+)
2322rpcnd 13173 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
2418, 23mulcld 11336 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
25 1rp 13131 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ+
2625a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ+)
27 1red 11316 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ)
2827, 3, 21ltled 11465 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ≤ 𝑥)
293, 26, 28rpgecld 13210 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
3029rpne0d 13176 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ≠ 0)
3122rpne0d 13176 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ≠ 0)
3218, 23, 30, 31mulne0d 11975 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 · (log‘𝑥)) ≠ 0)
336, 17, 24, 32divdird 12138 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) = (((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))) + (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))))
3433mpteq2dva 5197 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) = (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))) + (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))))
3529, 22rpmulcld 13187 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 · (log‘𝑥)) ∈ ℝ+)
365, 35rerpdivcld 13202 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
3716, 35rerpdivcld 13202 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
386, 18, 23, 30, 31divdiv1d 12131 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) / 𝑥) / (log‘𝑥)) = ((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
395, 29rerpdivcld 13202 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) / 𝑥) ∈ ℝ)
4039recnd 11344 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) / 𝑥) ∈ ℂ)
4140, 23, 31divrecd 12103 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) / 𝑥) / (log‘𝑥)) = (((ψ‘𝑥) / 𝑥) · (1 / (log‘𝑥))))
4238, 41eqtr3d 2797 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))) = (((ψ‘𝑥) / 𝑥) · (1 / (log‘𝑥))))
4342mpteq2dva 5197 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) = (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) / 𝑥) · (1 / (log‘𝑥)))))
4422rprecred 13182 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 / (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
4529ex 418 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ+))
4645ssrdv 3915 . . . . . . 7 (𝜑 → (1(,)+∞) ⊆ ℝ+)
47 chpo1ub 27816 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑥) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1)
4847a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑥) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
4946, 48o1res2 15739 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((ψ‘𝑥) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
50 divlogrlim 26972 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (1 / (log‘𝑥))) ⇝𝑟 0
51 rlimo1 15793 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (1 / (log‘𝑥))) ⇝𝑟 0 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (1 / (log‘𝑥))) ∈ 𝑂(1))
5250, 51mp1i 14 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (1 / (log‘𝑥))) ∈ 𝑂(1))
5339, 44, 49, 52o1mul2 15801 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) / 𝑥) · (1 / (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
5443, 53eqeltrd 2860 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
55 pntrlog2bndlem2.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ+)
5655rpred 13171 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
5756, 1readdcld 11345 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
5857adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
5927, 44readdcld 11345 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 + (1 / (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
60 ioossre 13545 . . . . . . 7 (1(,)+∞) ⊆ ℝ
6157recnd 11344 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
62 o1const 15796 . . . . . . 7 (((1(,)+∞) ⊆ ℝ ∧ (𝐴 + 1) ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (𝐴 + 1)) ∈ 𝑂(1))
6360, 61, 62sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (𝐴 + 1)) ∈ 𝑂(1))
64 1cnd 11309 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
65 o1const 15796 . . . . . . . 8 (((1(,)+∞) ⊆ ℝ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ 1) ∈ 𝑂(1))
6660, 64, 65sylancr 599 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ 1) ∈ 𝑂(1))
6727, 44, 66, 52o1add2 15800 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (1 + (1 / (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
6858, 59, 63, 67o1mul2 15801 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))) ∈ 𝑂(1))
6958, 59remulcld 11346 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))) ∈ ℝ)
7037recnd 11344 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℂ)
71 chpge0 27462 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ → 0 ≤ (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))))
7212, 71syl 18 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))))
7310nnrpd 13169 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
7425a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℝ+)
7573, 74rpaddcld 13186 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 + 1) ∈ ℝ+)
7629adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ+)
7776rpge0d 13175 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ 𝑥)
788, 75, 77divge0d 13211 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (𝑥 / (𝑛 + 1)))
7914, 12, 72, 78addge0d 11899 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
807, 15, 79fsumge0 15971 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
8116, 35, 80divge0d 13211 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
8237, 81absidd 15599 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
8369recnd 11344 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))) ∈ ℂ)
8483abscld 15615 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))) ∈ ℝ)
8516, 29rerpdivcld 13202 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / 𝑥) ∈ ℝ)
8629relogcld 26960 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
8786, 27readdcld 11345 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((log‘𝑥) + 1) ∈ ℝ)
8858, 87remulcld 11346 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) ∈ ℝ)
8958, 3remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · 𝑥) ∈ ℝ)
9010nnrecred 12396 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
917, 90fsumrecl 15909 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛) ∈ ℝ)
9289, 91remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
9389, 87remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · ((log‘𝑥) + 1)) ∈ ℝ)
9456ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝐴 ∈ ℝ)
95 1red 11316 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℝ)
9694, 95readdcld 11345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐴 + 1) ∈ ℝ)
9796, 8remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝐴 + 1) · 𝑥) ∈ ℝ)
9897, 90remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
9997, 11nndivred 12399 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
10097, 10nndivred 12399 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / 𝑛) ∈ ℝ)
10194, 12remulcld 11346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
102 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 = (𝑥 / (𝑛 + 1)) → (ψ‘𝑦) = (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))))
103 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 = (𝑥 / (𝑛 + 1)) → (𝐴 · 𝑦) = (𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))))
104102, 103breq12d 5115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = (𝑥 / (𝑛 + 1)) → ((ψ‘𝑦) ≤ (𝐴 · 𝑦) ↔ (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
105 pntrlog2bndlem2.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℝ+ (ψ‘𝑦) ≤ (𝐴 · 𝑦))
106105ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ∀𝑦 ∈ ℝ+ (ψ‘𝑦) ≤ (𝐴 · 𝑦))
10776, 75rpdivcld 13188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ+)
108104, 106, 107rspcdva 3577 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))))
10914, 101, 12, 108leadd1dd 11937 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ ((𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
11061ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
11118adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℂ)
11210nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℂ)
113 1cnd 11309 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 1 ∈ ℂ)
114112, 113addcld 11335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
11511nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 + 1) ≠ 0)
116110, 111, 114, 115divassd 12135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / (𝑛 + 1)) = ((𝐴 + 1) · (𝑥 / (𝑛 + 1))))
11794recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝐴 ∈ ℂ)
118111, 114, 115divcld 12100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℂ)
119117, 113, 118adddird 11341 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝐴 + 1) · (𝑥 / (𝑛 + 1))) = ((𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) + (1 · (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
120118mullidd 11334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) = (𝑥 / (𝑛 + 1)))
121120oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) + (1 · (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = ((𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
122116, 119, 1213eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / (𝑛 + 1)) = ((𝐴 · (𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
123109, 122breqtrrd 5132 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) / (𝑛 + 1)))
12456adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝐴 ∈ ℝ)
12555adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
126125rpge0d 13175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ 𝐴)
12726rpge0d 13175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ 1)
128124, 27, 126, 127addge0d 11899 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ (𝐴 + 1))
12929rpge0d 13175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ 𝑥)
13058, 3, 128, 129mulge0d 11900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ ((𝐴 + 1) · 𝑥))
131130adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ ((𝐴 + 1) · 𝑥))
13210nnred 12357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ)
133132lep1d 12255 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ≤ (𝑛 + 1))
13473, 75, 97, 131, 133lediv2ad 13193 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / (𝑛 + 1)) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) / 𝑛))
13515, 99, 100, 123, 134letrd 11474 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) / 𝑛))
13697recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝐴 + 1) · 𝑥) ∈ ℂ)
13710nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ≠ 0)
138136, 112, 137divrecd 12103 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) / 𝑛) = (((𝐴 + 1) · 𝑥) · (1 / 𝑛)))
139135, 138breqtrd 5130 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) · (1 / 𝑛)))
1407, 15, 98, 139fsumle 15975 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝐴 + 1) · 𝑥) · (1 / 𝑛)))
14189recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · 𝑥) ∈ ℂ)
142112, 137reccld 12093 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
1437, 141, 142fsummulc2 15959 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((𝐴 + 1) · 𝑥) · (1 / 𝑛)))
144140, 143breqtrrd 5132 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛)))
145 harmonicubnd 27346 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑥) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛) ≤ ((log‘𝑥) + 1))
1463, 28, 145syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛) ≤ ((log‘𝑥) + 1))
14791, 87, 89, 130, 146lemul2ad 12264 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(1 / 𝑛)) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) · ((log‘𝑥) + 1)))
14816, 92, 93, 144, 147letrd 11474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · 𝑥) · ((log‘𝑥) + 1)))
14961adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝐴 + 1) ∈ ℂ)
15087recnd 11344 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((log‘𝑥) + 1) ∈ ℂ)
151149, 18, 150mul32d 11527 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · 𝑥) · ((log‘𝑥) + 1)) = (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) · 𝑥))
152148, 151breqtrd 5130 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) · 𝑥))
15316, 88, 29ledivmul2d 13225 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / 𝑥) ≤ ((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) ↔ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) · 𝑥)))
154152, 153mpbird 260 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / 𝑥) ≤ ((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)))
15585, 88, 22, 154lediv1dd 13229 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / 𝑥) / (log‘𝑥)) ≤ (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) / (log‘𝑥)))
15617, 18, 23, 30, 31divdiv1d 12131 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / 𝑥) / (log‘𝑥)) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
157 1cnd 11309 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℂ)
15823, 157addcld 11335 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((log‘𝑥) + 1) ∈ ℂ)
159149, 158, 23, 31divassd 12135 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) / (log‘𝑥)) = ((𝐴 + 1) · (((log‘𝑥) + 1) / (log‘𝑥))))
16023, 157, 23, 31divdird 12138 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((log‘𝑥) + 1) / (log‘𝑥)) = (((log‘𝑥) / (log‘𝑥)) + (1 / (log‘𝑥))))
16123, 31dividd 12098 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((log‘𝑥) / (log‘𝑥)) = 1)
162161oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((log‘𝑥) / (log‘𝑥)) + (1 / (log‘𝑥))) = (1 + (1 / (log‘𝑥))))
163160, 162eqtr2d 2796 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 + (1 / (log‘𝑥))) = (((log‘𝑥) + 1) / (log‘𝑥)))
164163oveq2d 7440 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))) = ((𝐴 + 1) · (((log‘𝑥) + 1) / (log‘𝑥))))
165159, 164eqtr4d 2798 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((𝐴 + 1) · ((log‘𝑥) + 1)) / (log‘𝑥)) = ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))))
166155, 156, 1653brtr3d 5135 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ≤ ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))))
16769leabsd 15591 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥)))) ≤ (abs‘((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))))
16837, 69, 84, 166, 167letrd 11474 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ≤ (abs‘((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))))
16982, 168eqbrtrd 5126 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ≤ (abs‘((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))))
170169adantrr 730 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ≤ (abs‘((𝐴 + 1) · (1 + (1 / (log‘𝑥))))))
1711, 68, 69, 70, 170o1le 15829 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
17236, 37, 54, 171o1add2 15800 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) / (𝑥 · (log‘𝑥))) + (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))) ∈ 𝑂(1))
17334, 172eqeltrd 2860 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
1745, 16readdcld 11345 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) ∈ ℝ)
175174, 35rerpdivcld 13202 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
176 pntrlog2bnd.r . . . . . . . . . . . 12 𝑅 = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ((ψ‘𝑎) − 𝑎))
177176pntrf 27899 . . . . . . . . . . 11 𝑅:ℝ+⟶ℝ
178177ffvelcdmi 7088 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
179107, 178syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℝ)
180179recnd 11344 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℂ)
18176, 73rpdivcld 13188 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+)
182177ffvelcdmi 7088 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
183181, 182syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
184183recnd 11344 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
185180, 184subcld 11676 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
186185abscld 15615 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
187132, 186remulcld 11346 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℝ)
1887, 187fsumrecl 15909 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) ∈ ℝ)
189188, 35rerpdivcld 13202 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
190189recnd 11344 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℂ)
19173rpge0d 13175 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ 𝑛)
192185absge0d 15623 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)))))
193132, 186, 191, 192mulge0d 11900 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 0 ≤ (𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))))
1947, 187, 193fsumge0 15971 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))))
195188, 35, 194divge0d 13211 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 0 ≤ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
196189, 195absidd 15599 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) = (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
1976, 17addcld 11335 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) ∈ ℂ)
198197, 24, 32divcld 12100 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ∈ ℂ)
199198abscld 15615 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘(((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ ℝ)
2008, 10nndivred 12399 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
201 chpcl 27460 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
202200, 201syl 18 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
203202, 200readdcld 11345 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
204203, 15resubcld 11751 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) ∈ ℝ)
205132, 204remulcld 11346 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) ∈ ℝ)
206176pntrval 27898 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑥 / (𝑛 + 1))))
207107, 206syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑥 / (𝑛 + 1))))
208176pntrval 27898 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ+ → (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)) = ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (𝑥 / 𝑛)))
209181, 208syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)) = ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (𝑥 / 𝑛)))
210207, 209oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))) = (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (𝑥 / 𝑛))))
21114recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℂ)
212202recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
213111, 112, 137divcld 12100 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℂ)
214211, 118, 212, 213sub4d 11725 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (𝑥 / 𝑛))) = (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) − ((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛))))
215210, 214eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))) = (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) − ((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛))))
216215fveq2d 6894 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)))) = (abs‘(((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) − ((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))))
217211, 212subcld 11676 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
218118, 213subcld 11676 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
219217, 218abs2dif2d 15637 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘(((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) − ((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))) ≤ ((abs‘((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (abs‘((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))))
220216, 219eqbrtrd 5126 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)))) ≤ ((abs‘((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (abs‘((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))))
22173, 75, 8, 77, 133lediv2ad 13193 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / (𝑛 + 1)) ≤ (𝑥 / 𝑛))
222 chpwordi 27493 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 / (𝑛 + 1)) ∈ ℝ ∧ (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ ∧ (𝑥 / (𝑛 + 1)) ≤ (𝑥 / 𝑛)) → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))
22312, 200, 221, 222syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) ≤ (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))
22414, 202, 223abssuble0d 15611 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) = ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1)))))
22512, 200, 221abssuble0d 15611 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛))) = ((𝑥 / 𝑛) − (𝑥 / (𝑛 + 1))))
226224, 225oveq12d 7442 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (abs‘((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))) = (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1)))) + ((𝑥 / 𝑛) − (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
227212, 213, 211, 118addsub4d 11723 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) − (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1)))) + ((𝑥 / 𝑛) − (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
228226, 227eqtr4d 2798 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((abs‘((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (abs‘((𝑥 / (𝑛 + 1)) − (𝑥 / 𝑛)))) = (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
229220, 228breqtrd 5130 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛)))) ≤ (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
230186, 204, 132, 191, 229lemul2ad 12264 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) ≤ (𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
2317, 187, 205, 230fsumle 15975 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
232204recnd 11344 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) ∈ ℂ)
233112, 232mulcld 11336 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) ∈ ℂ)
2347, 233fsumcl 15908 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) ∈ ℂ)
2356, 17negdi2d 11690 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → -((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = ( -(ψ‘𝑥) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
23629rprege0d 13178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥))
237 flge0nn0 13967 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥) → (⌊‘𝑥) ∈ ℕ0)
238 nn0p1nn 12652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((⌊‘𝑥) ∈ ℕ0 → ((⌊‘𝑥) + 1) ∈ ℕ)
239236, 237, 2383syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((⌊‘𝑥) + 1) ∈ ℕ)
2403, 239nndivred 12399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) ∈ ℝ)
241 2re 12424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 ∈ ℝ
242241a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 2 ∈ ℝ)
243 flltp1 13947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 < ((⌊‘𝑥) + 1))
2443, 243syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 < ((⌊‘𝑥) + 1))
245239nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((⌊‘𝑥) + 1) ∈ ℂ)
246245mulridd 11333 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((⌊‘𝑥) + 1) · 1) = ((⌊‘𝑥) + 1))
247244, 246breqtrrd 5132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 < (((⌊‘𝑥) + 1) · 1))
248239nnrpd 13169 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((⌊‘𝑥) + 1) ∈ ℝ+)
2493, 27, 248ltdivmuld 13222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) < 1 ↔ 𝑥 < (((⌊‘𝑥) + 1) · 1)))
250247, 249mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) < 1)
251 1lt2 12522 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1 < 2
252251a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 < 2)
253240, 27, 242, 250, 252lttrd 11478 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) < 2)
254 chpeq0 27544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) ∈ ℝ → ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = 0 ↔ (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) < 2))
255240, 254syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = 0 ↔ (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) < 2))
256253, 255mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = 0)
257256oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = (0 + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))))
258240recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)) ∈ ℂ)
259258addlidd 11518 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (0 + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))
260257, 259eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))
261260oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) = (((⌊‘𝑥) + 1) · (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))))
262239nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((⌊‘𝑥) + 1) ≠ 0)
26318, 245, 262divcan2d 12102 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((⌊‘𝑥) + 1) · (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) = 𝑥)
264261, 263eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) = 𝑥)
26518div1d 12092 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (𝑥 / 1) = 𝑥)
266265fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘(𝑥 / 1)) = (ψ‘𝑥))
267266, 265oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)) = ((ψ‘𝑥) + 𝑥))
268267oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1))) = (1 · ((ψ‘𝑥) + 𝑥)))
2695, 3readdcld 11345 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) + 𝑥) ∈ ℝ)
270269recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) + 𝑥) ∈ ℂ)
271270mullidd 11334 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 · ((ψ‘𝑥) + 𝑥)) = ((ψ‘𝑥) + 𝑥))
272268, 271eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1))) = ((ψ‘𝑥) + 𝑥))
273264, 272oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) − (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))) = (𝑥 − ((ψ‘𝑥) + 𝑥)))
274270, 18negsubdi2d 11692 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → -(((ψ‘𝑥) + 𝑥) − 𝑥) = (𝑥 − ((ψ‘𝑥) + 𝑥)))
2756, 18pncand 11677 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) + 𝑥) − 𝑥) = (ψ‘𝑥))
276275negeqd 11558 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → -(((ψ‘𝑥) + 𝑥) − 𝑥) = -(ψ‘𝑥))
277273, 274, 2763eqtr2d 2801 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) − (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))) = -(ψ‘𝑥))
2783flcld 13945 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (⌊‘𝑥) ∈ ℤ)
279 fzval3 13876 . . . . . . . . . . . . . 14 ((⌊‘𝑥) ∈ ℤ → (1...(⌊‘𝑥)) = (1..^((⌊‘𝑥) + 1)))
280278, 279syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1...(⌊‘𝑥)) = (1..^((⌊‘𝑥) + 1)))
281280eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1..^((⌊‘𝑥) + 1)) = (1...(⌊‘𝑥)))
282112, 113pncan2d 11678 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((𝑛 + 1) − 𝑛) = 1)
283282oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = (1 · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
28415recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℂ)
285284mullidd 11334 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (1 · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
286283, 285eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
287281, 286sumeq12rdv 15882 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
288277, 287oveq12d 7442 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) − (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))) − Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = ( -(ψ‘𝑥) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
289 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = 𝑛 → (𝑥 / 𝑚) = (𝑥 / 𝑛))
290289fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 𝑛 → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) = (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))
291290, 289oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 𝑛 → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)))
292291ancli 558 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 = 𝑛 ∧ ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛))))
293 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑥 / 𝑚) = (𝑥 / (𝑛 + 1)))
294293fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) = (ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))))
295294, 293oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))
296295ancli 558 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 = (𝑛 + 1) ∧ ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
297 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = 1 → (𝑥 / 𝑚) = (𝑥 / 1))
298297fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 1 → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) = (ψ‘(𝑥 / 1)))
299298, 297oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 1 → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))
300299ancli 558 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 1 → (𝑚 = 1 ∧ ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1))))
301 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = ((⌊‘𝑥) + 1) → (𝑥 / 𝑚) = (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))
302301fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = ((⌊‘𝑥) + 1) → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) = (ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))))
303302, 301oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = ((⌊‘𝑥) + 1) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))))
304303ancli 558 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = ((⌊‘𝑥) + 1) → (𝑚 = ((⌊‘𝑥) + 1) ∧ ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) = ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))))
305 nnuz 13011 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ = (ℤ≥‘1)
306239, 305eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((⌊‘𝑥) + 1) ∈ (ℤ≥‘1))
307 elfznn 13694 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1)) → 𝑚 ∈ ℕ)
308307adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → 𝑚 ∈ ℕ)
309308nncnd 12358 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → 𝑚 ∈ ℂ)
3103adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → 𝑥 ∈ ℝ)
311310, 308nndivred 12399 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → (𝑥 / 𝑚) ∈ ℝ)
312 chpcl 27460 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 / 𝑚) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) ∈ ℝ)
313311, 312syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → (ψ‘(𝑥 / 𝑚)) ∈ ℝ)
314313, 311readdcld 11345 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) ∈ ℝ)
315314recnd 11344 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑚 ∈ (1...((⌊‘𝑥) + 1))) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑚)) + (𝑥 / 𝑚)) ∈ ℂ)
316292, 296, 300, 304, 306, 309, 315fsumparts 15982 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)))) = (((((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) − (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))) − Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
317212, 213addcld 11335 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) ∈ ℂ)
318211, 118addcld 11335 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) ∈ ℂ)
319317, 318negsubdi2d 11692 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → -(((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛))))
320319oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · -(((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = (𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)))))
321112, 232mulneg2d 11777 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · -(((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
322320, 321eqtr3d 2797 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)))) = -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
323281, 322sumeq12rdv 15882 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))) − ((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
324316, 323eqtr3d 2797 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((⌊‘𝑥) + 1) · ((ψ‘(𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1))) + (𝑥 / ((⌊‘𝑥) + 1)))) − (1 · ((ψ‘(𝑥 / 1)) + (𝑥 / 1)))) − Σ𝑛 ∈ (1..^((⌊‘𝑥) + 1))(((𝑛 + 1) − 𝑛) · ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
325235, 288, 3243eqtr2d 2801 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → -((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) = Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
3267, 233fsumneg 15962 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) -(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = -Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))))
327325, 326eqtr2d 2796 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → -Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = -((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
328234, 197, 327neg11d 11688 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (((ψ‘(𝑥 / 𝑛)) + (𝑥 / 𝑛)) − ((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1))))) = ((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
329231, 328breqtrd 5130 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) ≤ ((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))))
330188, 174, 35, 329lediv1dd 13229 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ≤ (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥))))
331175leabsd 15591 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ≤ (abs‘(((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))))
332189, 175, 199, 330, 331letrd 11474 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥))) ≤ (abs‘(((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))))
333196, 332eqbrtrd 5126 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ≤ (abs‘(((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))))
334333adantrr 730 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ∧ 1 ≤ 𝑥)) → (abs‘(Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ≤ (abs‘(((ψ‘𝑥) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((ψ‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) + (𝑥 / (𝑛 + 1)))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))))
3351, 173, 175, 190, 334o1le 15829 1 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(𝑛 · (abs‘((𝑅‘(𝑥 / (𝑛 + 1))) − (𝑅‘(𝑥 / 𝑛))))) / (𝑥 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076   ⊆ wss 3896   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212  +∞cpnf 11347   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548   -cneg 11549   / cdiv 11980  ℕcn 12342  2c2 12404  ℕ0cn0 12613  ℤcz 12700  ℤ≥cuz 12972  ℝ+crp 13127  (,)cioo 13483  ...cfz 13646  ..^cfzo 13795  ⌊cfl 13937  abscabs 15410   ⇝𝑟 crli 15661  𝑂(1)co1 15662  Σcsu 15862  logclog 26891  Λcvma 27428  ψcchp 27429
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 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286
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-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-oadd 8487  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-dju 9989  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-xnn0 12687  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ioc 13488  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-fac 14425  df-bc 14454  df-hash 14482  df-shft 15229  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-limsup 15647  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-o1 15666  df-lo1 15667  df-sum 15863  df-ef 16242  df-e 16243  df-sin 16244  df-cos 16245  df-pi 16247  df-dvds 16432  df-gcd 16674  df-prm 16856  df-pc 17024  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-lp 23463  df-perf 23464  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-haus 23642  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-fil 24174  df-fm 24266  df-flim 24267  df-flf 24268  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cncf 25208  df-limc 26195  df-dv 26196  df-log 26893  df-cxp 26894  df-em 27329  df-cht 27433  df-vma 27434  df-chp 27435  df-ppi 27436
This theorem is used by:  pntrlog2bndlem3  27915
  Copyright terms: Public domain W3C validator