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Theorem prmreclem4 17104
Description: Lemma for prmrec 17107. Show by induction that the indexed (nondisjoint) union 𝑊‘𝑘 is at most the size of the prime reciprocal series. The key counting lemma is hashdvds 16959, to show that the number of numbers in 1...𝑁 that divide 𝑘 is at most 𝑁 / 𝑘. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
prmrec.1 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (1 / 𝑛), 0))
prmrec.2 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
prmrec.3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
prmrec.4 𝑀 = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛}
prmrec.5 (𝜑 → seq1( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
prmrec.6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) < (1 / 2))
prmrec.7 𝑊 = (𝑝 ∈ ℕ ↦ {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)})
Assertion
Ref Expression
prmreclem4 (𝜑 → (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
Distinct variable groups:   𝑘,𝑛,𝑝,𝐹   𝑘,𝐾,𝑛,𝑝   𝑘,𝑀,𝑛,𝑝   𝜑,𝑘,𝑛,𝑝   𝑘,𝑊   𝑘,𝑁,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   𝑊(𝑛, 𝑝)

Proof of Theorem prmreclem4
Dummy variables 𝑗 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7430 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝐾))
21iuneq1d 4978 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘))
32fveq2d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 𝐾 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)))
41sumeq1d 15874 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
54oveq2d 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝐾 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
63, 5breq12d 5115 . . . 4 (𝑥 = 𝐾 → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
76imbi2d 343 . . 3 (𝑥 = 𝐾 → ((𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) ↔ (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
8 oveq2 7430 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑗 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
98iuneq1d 4978 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘))
109fveq2d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 𝑗 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)))
118sumeq1d 15874 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
1211oveq2d 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝑗 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
1310, 12breq12d 5115 . . . 4 (𝑥 = 𝑗 → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
1413imbi2d 343 . . 3 (𝑥 = 𝑗 → ((𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) ↔ (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
15 oveq2 7430 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)))
1615iuneq1d 4978 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘))
1716fveq2d 6892 . . . . 5 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)))
1815sumeq1d 15874 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑗 + 1) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
1918oveq2d 7438 . . . . 5 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
2017, 19breq12d 5115 . . . 4 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
2120imbi2d 343 . . 3 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ((𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) ↔ (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
22 oveq2 7430 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑁))
2322iuneq1d 4978 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘))
2423fveq2d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)))
2522sumeq1d 15874 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
2625oveq2d 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
2724, 26breq12d 5115 . . . 4 (𝑥 = 𝑁 → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
2827imbi2d 343 . . 3 (𝑥 = 𝑁 → ((𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) ↔ (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
29 0le0 12449 . . . . 5 0 ≤ 0
30 prmrec.3 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
3130nncnd 12356 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
3231mul01d 11514 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 · 0) = 0)
3329, 32breqtrrid 5142 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (𝑁 · 0))
34 prmrec.2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
3534nnred 12355 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
3635ltp1d 12252 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 < (𝐾 + 1))
3734nnzd 12724 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
3837peano2zd 12811 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
39 fzn 13678 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 < (𝐾 + 1) ↔ ((𝐾 + 1)...𝐾) = ∅))
4038, 37, 39syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐾 < (𝐾 + 1) ↔ ((𝐾 + 1)...𝐾) = ∅))
4136, 40mpbid 235 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐾 + 1)...𝐾) = ∅)
4241iuneq1d 4978 . . . . . . 7 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘))
43 0iun 5020 . . . . . . 7 ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘) = ∅
4442, 43eqtrdi 2811 . . . . . 6 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∅)
4544fveq2d 6892 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∅))
46 hash0 14516 . . . . 5 (♯‘∅) = 0
4745, 46eqtrdi 2811 . . . 4 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = 0)
4841sumeq1d 15874 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
49 sum0 15894 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0
5048, 49eqtrdi 2811 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0)
5150oveq2d 7438 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · 0))
5233, 47, 513brtr4d 5136 . . 3 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
53 fzfi 14120 . . . . . . . . . . 11 (1...𝑁) ∈ Fin
54 elfzuz 13657 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
5534peano2nnd 12357 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℕ)
56 eluznn 13050 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
5755, 56sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
58 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∈ ℙ ↔ 𝑘 ∈ ℙ))
59 breq1 5105 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
6058, 59anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 = 𝑘 → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛) ↔ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
6160rabbidv 3419 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑝 = 𝑘 → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)})
62 prmrec.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑊 = (𝑝 ∈ ℕ ↦ {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)})
63 ovex 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...𝑁) ∈ V
6463rabex 5299 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ∈ V
6561, 62, 64fvmpt 6996 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑊‘𝑘) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)})
6665adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑊‘𝑘) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)})
67 ssrab2 4004 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ⊆ (1...𝑁)
6866, 67eqsstrdi 3953 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
6957, 68syldan 603 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
7054, 69sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)) → (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
7170ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
7271adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
73 iunss 5002 . . . . . . . . . . . 12 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
7472, 73sylibr 237 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
75 ssfi 9193 . . . . . . . . . . 11 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∈ Fin)
7653, 74, 75sylancr 599 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∈ Fin)
77 hashcl 14505 . . . . . . . . . 10 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∈ Fin → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ∈ ℕ0)
7876, 77syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ∈ ℕ0)
7978nn0red 12673 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
8030nnred 12355 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
8180adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ ℝ)
82 fzfid 14121 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...𝑗) ∈ Fin)
8355adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝐾 + 1) ∈ ℕ)
8483, 54, 56syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)) → 𝑘 ∈ ℕ)
85 nnrecre 12385 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
86 0re 11315 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
87 ifcl 4527 . . . . . . . . . . . 12 (((1 / 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
8885, 86, 87sylancl 598 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℕ → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
8984, 88syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
9082, 89fsumrecl 15907 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
9181, 90remulcld 11344 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
92 prmnn 16856 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
9392nnrecred 12394 . . . . . . . . . . 11 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
9493adantl 487 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
95 0red 11316 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → 0 ∈ ℝ)
9694, 95ifclda 4517 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℝ)
9781, 96remulcld 11344 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) ∈ ℝ)
9879, 91, 97leadd1d 11915 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ ((𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))))
99 eluzp1p1 12998 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → (𝑗 + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
10099adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
101 simpl 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝜑)
102 elfzuz 13657 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
10388recnd 11342 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
10457, 103syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
105101, 102, 104syl2an 608 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
106 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑘 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
107 oveq2 7430 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (1 / 𝑘) = (1 / (𝑗 + 1)))
108106, 107ifbieq1d 4506 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑗 + 1) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))
109100, 105, 108fsumm1 15924 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
110 eluzelz 12980 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝑗 ∈ ℤ)
111110adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℤ)
112111zcnd 12809 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℂ)
113 ax-1cn 11263 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
114 pncan 11568 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑗 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
115112, 113, 114sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
116115oveq2d 7438 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1)) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
117116sumeq1d 15874 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
118117oveq1d 7437 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
119109, 118eqtrd 2795 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
120119oveq2d 7438 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))))
12131adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ ℂ)
12290recnd 11342 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
12396recnd 11342 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℂ)
124121, 122, 123adddid 11338 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · (Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) + if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) = ((𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))))
125120, 124eqtrd 2795 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = ((𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))))
126125breq2d 5114 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ ((𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))))
12798, 126bitr4d 285 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ↔ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
128102, 69sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))) → (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
129128ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
130129adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
131 iunss 5002 . . . . . . . . . . . 12 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
132130, 131sylibr 237 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
133 ssfi 9193 . . . . . . . . . . 11 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ∈ Fin)
13453, 132, 133sylancr 599 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ∈ Fin)
135 hashcl 14505 . . . . . . . . . 10 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) ∈ Fin → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℕ0)
136134, 135syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℕ0)
137136nn0red 12673 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
138 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1)))
139138sseq1d 3940 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → ((𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁) ↔ (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁)))
14068ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
141140adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
142 eluznn 13050 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
14334, 142sylan 592 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
144143peano2nnd 12357 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
145139, 141, 144rspcdva 3577 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁))
146 ssfi 9193 . . . . . . . . . . . 12 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin)
14753, 145, 146sylancr 599 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin)
148 hashcl 14505 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
149147, 148syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
150149nn0red 12673 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℝ)
15179, 150readdcld 11343 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))) ∈ ℝ)
15279, 97readdcld 11343 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ∈ ℝ)
15338adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
154 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾))
15534nncnd 12356 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
156155adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐾 ∈ ℂ)
157 pncan 11568 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
158156, 113, 157sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
159158fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)) = (ℤ≥‘𝐾))
160154, 159eleqtrrd 2863 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)))
161 fzsuc2 13721 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1))) → ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) = (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)}))
162153, 160, 161syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) = (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)}))
163162iuneq1d 4978 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘))
164 iunxun 5053 . . . . . . . . . . . 12 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘))
165 ovex 7455 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 + 1) ∈ V
166165, 138iunxsn 5050 . . . . . . . . . . . . 13 ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1))
167166uneq2i 4163 . . . . . . . . . . . 12 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘)) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
168164, 167eqtri 2783 . . . . . . . . . . 11 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
169163, 168eqtrdi 2811 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1))))
170169fveq2d 6892 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) = (♯‘(∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))))
171 hashun2 14532 . . . . . . . . . 10 ((∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∈ Fin ∧ (𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin) → (♯‘(∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))))
17276, 147, 171syl2anc 596 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))))
173170, 172eqbrtrd 5126 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))))
17481, 144nndivred 12397 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
175 flle 13944 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ≤ (𝑁 / (𝑗 + 1)))
176174, 175syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ≤ (𝑁 / (𝑗 + 1)))
177 elfznn 13692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℕ)
178177nncnd 12356 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℂ)
179178subid1d 11663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → (𝑛 − 0) = 𝑛)
180179breq2d 5114 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → ((𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0) ↔ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
181180rabbiia 3416 . . . . . . . . . . . . . . 15 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}
182181fveq2i 6891 . . . . . . . . . . . . . 14 (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
183 1zzd 12732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
18430nnnn0d 12672 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
185 nn0uz 13008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
186 1m1e0 12420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1 − 1) = 0
187186fveq2i 6891 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (ℤ≥‘(1 − 1)) = (ℤ≥‘0)
188185, 187eqtr4i 2786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ℕ0 = (ℤ≥‘(1 − 1))
189184, 188eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
190189adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
191 0zd 12710 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 0 ∈ ℤ)
192144, 183, 190, 191hashdvds 16959 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))))
193121subid1d 11663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 − 0) = 𝑁)
194193fvoveq1d 7444 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
195186oveq1i 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((1 − 1) − 0) = (0 − 0)
196 0m0e0 12466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0 − 0) = 0
197195, 196eqtri 2783 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 − 1) − 0) = 0
198197oveq1i 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = (0 / (𝑗 + 1))
199144nncnd 12356 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℂ)
200144nnne0d 12393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ≠ 0)
201199, 200div0d 12097 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (0 / (𝑗 + 1)) = 0)
202198, 201eqtrid 2807 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = 0)
203202fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘0))
204 0z 12709 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 ∈ ℤ
205 flid 13953 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (0 ∈ ℤ → (⌊‘0) = 0)
206204, 205ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⌊‘0) = 0
207203, 206eqtrdi 2811 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = 0)
208194, 207oveq12d 7440 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))) = ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0))
209174flcld 13943 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℤ)
210209zcnd 12809 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℂ)
211210subid1d 11663 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
212192, 208, 2113eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
213182, 212eqtr3id 2809 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
214121, 199, 200divrecd 12101 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
215214eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))) = (𝑁 / (𝑗 + 1)))
216176, 213, 2153brtr4d 5136 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}) ≤ (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
217216adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}) ≤ (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
218 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 = (𝑗 + 1) → (𝑝 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
219 breq1 5105 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 = (𝑗 + 1) → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
220218, 219anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 = (𝑗 + 1) → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛) ↔ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)))
221220rabbidv 3419 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑝 = (𝑗 + 1) → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
22263rabex 5299 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)} ∈ V
223221, 62, 222fvmpt 6996 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑗 + 1) ∈ ℕ → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
224144, 223syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
225224adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
226 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑗 + 1) ∈ ℙ)
227226biantrurd 542 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → ((𝑗 + 1) ∥ 𝑛 ↔ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)))
228227rabbidv 3419 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
229225, 228eqtr4d 2798 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
230229fveq2d 6892 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}))
231 iftrue 4487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) = (1 / (𝑗 + 1)))
232231adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) = (1 / (𝑗 + 1)))
233232oveq2d 7438 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
234217, 230, 2333brtr4d 5136 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ≤ (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
23529a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → 0 ≤ 0)
236 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛) → (𝑗 + 1) ∈ ℙ)
237236con3i 155 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → ¬ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
238237ralrimivw 3158 . . . . . . . . . . . . . . 15 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → ∀𝑛 ∈ (1...𝑁) ¬ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
239 rabeq0 4337 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)} = ∅ ↔ ∀𝑛 ∈ (1...𝑁) ¬ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
240238, 239sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 14 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)} = ∅)
241224, 240sylan9eq 2815 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = ∅)
242241fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘∅))
243242, 46eqtrdi 2811 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = 0)
244 iffalse 4490 . . . . . . . . . . . . 13 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) = 0)
245244oveq2d 7438 . . . . . . . . . . . 12 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = (𝑁 · 0))
24632adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · 0) = 0)
247245, 246sylan9eqr 2817 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = 0)
248235, 243, 2473brtr4d 5136 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ≤ (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
249234, 248pm2.61dan 825 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ≤ (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)))
250150, 97, 79, 249leadd2dd 11936 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))))
251137, 151, 152, 173, 250letrd 11472 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))))
252 fzfid 14121 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) ∈ Fin)
25357, 88syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
254101, 102, 253syl2an 608 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
255252, 254fsumrecl 15907 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
25681, 255remulcld 11344 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
257 letr 11409 . . . . . . . 8 (((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ ∧ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ∈ ℝ ∧ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ) → (((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ∧ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
258137, 152, 256, 257syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ∧ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
259251, 258mpand 708 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
260127, 259sylbid 243 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
261260expcom 419 . . . 4 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → (𝜑 → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
262261a2d 30 . . 3 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → ((𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))) → (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))))
2637, 14, 21, 28, 52, 262uzind4i 13042 . 2 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
264263com12 33 1 (𝜑 → (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044   ∪ cun 4148  ∅c0 4277  ifcif 4481  {csn 4584  ∪ ciun 4950   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650  ‘cfv 6541  (class class class)co 7422  Fincfn 8978  ℂcc 11203  ℝcr 11204  0cc0 11205  1c1 11206   + caddc 11208   · cmul 11210   < clt 11348   ≤ cle 11349   − cmin 11546   / cdiv 11978  ℕcn 12340  2c2 12402  ℕ0cn0 12611  ℤcz 12698  ℤ≥cuz 12970  ...cfz 13644  ⌊cfl 13935  seqcseq 14149  ♯chash 14479   ⇝ cli 15658  Σcsu 15860   ∥ cdvds 16429  ℙcprime 16853
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-inf2 9647  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282  ax-pre-sup 11283
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-om 7880  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8384  df-rdg 8423  df-1o 8481  df-oadd 8485  df-er 8722  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-fin 8982  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9509  df-dju 9987  df-card 10025  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-div 11979  df-nn 12341  df-2 12410  df-3 12411  df-n0 12612  df-xnn0 12685  df-z 12699  df-uz 12971  df-rp 13126  df-fz 13645  df-fzo 13794  df-fl 13937  df-seq 14150  df-exp 14210  df-hash 14480  df-cj 15273  df-re 15274  df-im 15275  df-sqrt 15409  df-abs 15410  df-clim 15662  df-sum 15861  df-dvds 16430  df-prm 16854
This theorem is used by:  prmreclem5  17105
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