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Theorem prmreclem4 17090
Description: Lemma for prmrec 17093. 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 16945, 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 7426 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝐾))
21iuneq1d 4979 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘))
32fveq2d 6887 . . . . 5 (𝑥 = 𝐾 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)))
41sumeq1d 15860 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
54oveq2d 7434 . . . . 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 5116 . . . 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 7426 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑗 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
98iuneq1d 4979 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘))
109fveq2d 6887 . . . . 5 (𝑥 = 𝑗 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)))
118sumeq1d 15860 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
1211oveq2d 7434 . . . . 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 5116 . . . 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 7426 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)))
1615iuneq1d 4979 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘))
1716fveq2d 6887 . . . . 5 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)))
1815sumeq1d 15860 . . . . . 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 7434 . . . . 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 5116 . . . 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 7426 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑁))
2322iuneq1d 4979 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘))
2423fveq2d 6887 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)))
2522sumeq1d 15860 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
2625oveq2d 7434 . . . . 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 5116 . . . 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 12437 . . . . 5 0 ≤ 0
30 prmrec.3 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
3130nncnd 12344 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
3231mul01d 11502 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 · 0) = 0)
3329, 32breqtrrid 5143 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (𝑁 · 0))
34 prmrec.2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
3534nnred 12343 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
3635ltp1d 12240 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 < (𝐾 + 1))
3734nnzd 12712 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
3837peano2zd 12799 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
39 fzn 13666 . . . . . . . . . 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 4979 . . . . . . 7 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘))
43 0iun 5021 . . . . . . 7 ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘) = ∅
4442, 43eqtrdi 2812 . . . . . 6 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∅)
4544fveq2d 6887 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∅))
46 hash0 14504 . . . . 5 (♯‘∅) = 0
4745, 46eqtrdi 2812 . . . 4 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = 0)
4841sumeq1d 15860 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
49 sum0 15880 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0
5048, 49eqtrdi 2812 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0)
5150oveq2d 7434 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · 0))
5233, 47, 513brtr4d 5137 . . 3 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
53 fzfi 14108 . . . . . . . . . . 11 (1...𝑁) ∈ Fin
54 elfzuz 13645 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
5534peano2nnd 12345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℕ)
56 eluznn 13038 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
5755, 56sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
58 eleq1 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∈ ℙ ↔ 𝑘 ∈ ℙ))
59 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
6058, 59anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 = 𝑘 → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛) ↔ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
6160rabbidv 3420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...𝑁) ∈ V
6463rabex 5300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ∈ V
6561, 62, 64fvmpt 6991 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4028 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ⊆ (1...𝑁)
6866, 67eqsstrdi 3975 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3155 . . . . . . . . . . . . 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 5003 . . . . . . . . . . . 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 9181 . . . . . . . . . . 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 14493 . . . . . . . . . 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 12661 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
8030nnred 12343 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
8180adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ ℝ)
82 fzfid 14109 . . . . . . . . . 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 12373 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
86 0re 11303 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
87 ifcl 4528 . . . . . . . . . . . 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 15893 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
9181, 90remulcld 11332 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
92 prmnn 16842 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
9392nnrecred 12382 . . . . . . . . . . 11 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
9493adantl 487 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
95 0red 11304 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → 0 ∈ ℝ)
9694, 95ifclda 4518 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℝ)
9781, 96remulcld 11332 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) ∈ ℝ)
9879, 91, 97leadd1d 11903 . . . . . . 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 12986 . . . . . . . . . . . . 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 13645 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
10388recnd 11330 . . . . . . . . . . . . . 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 2849 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑘 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
107 oveq2 7426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (1 / 𝑘) = (1 / (𝑗 + 1)))
108106, 107ifbieq1d 4507 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑗 + 1) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))
109100, 105, 108fsumm1 15910 . . . . . . . . . . 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 12968 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝑗 ∈ ℤ)
111110adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℤ)
112111zcnd 12797 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℂ)
113 ax-1cn 11251 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
114 pncan 11556 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑗 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
115112, 113, 114sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
116115oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1)) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
117116sumeq1d 15860 . . . . . . . . . . . 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 7433 . . . . . . . . . . 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 2796 . . . . . . . . . 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 7434 . . . . . . . . 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 11330 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
12396recnd 11330 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℂ)
124121, 122, 123adddid 11326 . . . . . . . . 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 2796 . . . . . . . 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 5115 . . . . . . 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 3155 . . . . . . . . . . . . 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 5003 . . . . . . . . . . . 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 9181 . . . . . . . . . . 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 14493 . . . . . . . . . 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 12661 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
138 fveq2 6883 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1)))
139138sseq1d 3962 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → ((𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁) ↔ (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁)))
14068ralrimiva 3155 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
141140adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
142 eluznn 13038 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
14334, 142sylan 592 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
144143peano2nnd 12345 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
145139, 141, 144rspcdva 3578 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁))
146 ssfi 9181 . . . . . . . . . . . 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 14493 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
149147, 148syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
150149nn0red 12661 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℝ)
15179, 150readdcld 11331 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))) ∈ ℝ)
15279, 97readdcld 11331 . . . . . . . 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 12344 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
156155adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐾 ∈ ℂ)
157 pncan 11556 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
158156, 113, 157sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
159158fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)) = (ℤ≥‘𝐾))
160154, 159eleqtrrd 2864 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)))
161 fzsuc2 13709 . . . . . . . . . . . . 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 4979 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘))
164 iunxun 5054 . . . . . . . . . . . 12 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘))
165 ovex 7451 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 + 1) ∈ V
166165, 138iunxsn 5051 . . . . . . . . . . . . 13 ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1))
167166uneq2i 4112 . . . . . . . . . . . 12 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘)) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
168164, 167eqtri 2784 . . . . . . . . . . 11 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
169163, 168eqtrdi 2812 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1))))
170169fveq2d 6887 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) = (♯‘(∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))))
171 hashun2 14520 . . . . . . . . . 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 5127 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))))
17481, 144nndivred 12385 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
175 flle 13932 . . . . . . . . . . . . . 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 13680 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℕ)
178177nncnd 12344 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℂ)
179178subid1d 11651 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → (𝑛 − 0) = 𝑛)
180179breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → ((𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0) ↔ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
181180rabbiia 3417 . . . . . . . . . . . . . . 15 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}
182181fveq2i 6886 . . . . . . . . . . . . . 14 (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
183 1zzd 12720 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
18430nnnn0d 12660 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
185 nn0uz 12996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
186 1m1e0 12408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1 − 1) = 0
187186fveq2i 6886 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (ℤ≥‘(1 − 1)) = (ℤ≥‘0)
188185, 187eqtr4i 2787 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ℕ0 = (ℤ≥‘(1 − 1))
189184, 188eleqtrdi 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
190189adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
191 0zd 12698 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 0 ∈ ℤ)
192144, 183, 190, 191hashdvds 16945 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))))
193121subid1d 11651 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 − 0) = 𝑁)
194193fvoveq1d 7440 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
195186oveq1i 7428 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((1 − 1) − 0) = (0 − 0)
196 0m0e0 12454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0 − 0) = 0
197195, 196eqtri 2784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 − 1) − 0) = 0
198197oveq1i 7428 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = (0 / (𝑗 + 1))
199144nncnd 12344 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℂ)
200144nnne0d 12381 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ≠ 0)
201199, 200div0d 12085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (0 / (𝑗 + 1)) = 0)
202198, 201eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = 0)
203202fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘0))
204 0z 12697 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 ∈ ℤ
205 flid 13941 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (0 ∈ ℤ → (⌊‘0) = 0)
206204, 205ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⌊‘0) = 0
207203, 206eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = 0)
208194, 207oveq12d 7436 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))) = ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0))
209174flcld 13931 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℤ)
210209zcnd 12797 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℂ)
211210subid1d 11651 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
212192, 208, 2113eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
213182, 212eqtr3id 2810 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
214121, 199, 200divrecd 12089 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
215214eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))) = (𝑁 / (𝑗 + 1)))
216176, 213, 2153brtr4d 5137 . . . . . . . . . . . 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 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 = (𝑗 + 1) → (𝑝 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
219 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3420 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑝 = (𝑗 + 1) → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
22263rabex 5300 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)} ∈ V
223221, 62, 222fvmpt 6991 . . . . . . . . . . . . . . 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 3420 . . . . . . . . . . . . 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 2799 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
230229fveq2d 6887 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}))
231 iftrue 4488 . . . . . . . . . . . . 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 7434 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
234217, 230, 2333brtr4d 5137 . . . . . . . . . 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 3159 . . . . . . . . . . . . . . 15 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → ∀𝑛 ∈ (1...𝑁) ¬ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
239 rabeq0 4338 . . . . . . . . . . . . . . 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 2816 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = ∅)
242241fveq2d 6887 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘∅))
243242, 46eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = 0)
244 iffalse 4491 . . . . . . . . . . . . 13 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) = 0)
245244oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . 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 2818 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = 0)
248235, 243, 2473brtr4d 5137 . . . . . . . . . 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 11924 . . . . . . . 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 11460 . . . . . . 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 14109 . . . . . . . . . 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 15893 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
25681, 255remulcld 11332 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
257 letr 11397 . . . . . . . 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 13030 . 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 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  {crab 3413   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ifcif 4482  {csn 4584  ∪ ciun 4951   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  Fincfn 8966  ℂcc 11191  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198   < clt 11336   ≤ cle 11337   − cmin 11534   / cdiv 11966  ℕcn 12328  2c2 12390  ℕ0cn0 12599  ℤcz 12686  ℤ≥cuz 12958  ...cfz 13632  ⌊cfl 13923  seqcseq 14137  ♯chash 14467   ⇝ cli 15644  Σcsu 15846   ∥ cdvds 16415  ℙcprime 16839
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-oadd 8473  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-dju 9975  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-n0 12600  df-xnn0 12673  df-z 12687  df-uz 12959  df-rp 13114  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-clim 15648  df-sum 15847  df-dvds 16416  df-prm 16840
This theorem is used by:  prmreclem5  17091
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