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Theorem prmreclem4 17141
Description: Lemma for prmrec 17144. 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 16996, 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 7459 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝐾))
21iuneq1d 4984 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘))
32fveq2d 6920 . . . . 5 (𝑥 = 𝐾 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)))
41sumeq1d 15911 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
54oveq2d 7467 . . . . 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 5121 . . . 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 7459 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑗 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
98iuneq1d 4984 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘))
109fveq2d 6920 . . . . 5 (𝑥 = 𝑗 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)))
118sumeq1d 15911 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
1211oveq2d 7467 . . . . 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 5121 . . . 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 7459 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)))
1615iuneq1d 4984 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑗 + 1) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘))
1716fveq2d 6920 . . . . 5 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)))
1815sumeq1d 15911 . . . . . 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 7467 . . . . 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 5121 . . . 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 7459 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → ((𝐾 + 1)...𝑥) = ((𝐾 + 1)...𝑁))
2322iuneq1d 4984 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘))
2423fveq2d 6920 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)(𝑊‘𝑘)))
2522sumeq1d 15911 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑥)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
2625oveq2d 7467 . . . . 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 5121 . . . 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 12484 . . . . 5 0 ≤ 0
30 prmrec.3 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
3130nncnd 12391 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
3231mul01d 11548 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 · 0) = 0)
3329, 32breqtrrid 5149 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (𝑁 · 0))
34 prmrec.2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
3534nnred 12390 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
3635ltp1d 12287 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 < (𝐾 + 1))
3734nnzd 12759 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
3837peano2zd 12846 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
39 fzn 13713 . . . . . . . . . 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 4984 . . . . . . 7 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘))
43 0iun 5026 . . . . . . 7 ∪ 𝑘 ∈ ∅ (𝑊‘𝑘) = ∅
4442, 43eqtrdi 2814 . . . . . 6 (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘) = ∅)
4544fveq2d 6920 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = (♯‘∅))
46 hash0 14552 . . . . 5 (♯‘∅) = 0
4745, 46eqtrdi 2814 . . . 4 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) = 0)
4841sumeq1d 15911 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0))
49 sum0 15931 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ ∅ if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0
5048, 49eqtrdi 2814 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = 0)
5150oveq2d 7467 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) = (𝑁 · 0))
5233, 47, 513brtr4d 5143 . . 3 (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)(𝑊‘𝑘)) ≤ (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝐾)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)))
53 fzfi 14155 . . . . . . . . . . 11 (1...𝑁) ∈ Fin
54 elfzuz 13692 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
5534peano2nnd 12392 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ ℕ)
56 eluznn 13085 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
5755, 56sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ)
58 eleq1 2852 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∈ ℙ ↔ 𝑘 ∈ ℙ))
59 breq1 5111 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑘 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑘 ∥ 𝑛))
6058, 59anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 = 𝑘 → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛) ↔ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)))
6160rabbidv 3423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1...𝑁) ∈ V
6463rabex 5307 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ∈ V
6561, 62, 64fvmpt 7024 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑘 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∥ 𝑛)} ⊆ (1...𝑁)
6866, 67eqsstrdi 3957 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . . . . . . 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 5008 . . . . . . . . . . . 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 9226 . . . . . . . . . . 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 14541 . . . . . . . . . 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 12708 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
8030nnred 12390 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
8180adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ ℝ)
82 fzfid 14156 . . . . . . . . . 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 12420 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ ℕ → (1 / 𝑘) ∈ ℝ)
86 0re 11349 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
87 ifcl 4531 . . . . . . . . . . . 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 15944 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
9181, 90remulcld 11378 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
92 prmnn 16893 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
9392nnrecred 12429 . . . . . . . . . . 11 ((𝑗 + 1) ∈ ℙ → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
9493adantl 487 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (1 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
95 0red 11350 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → 0 ∈ ℝ)
9694, 95ifclda 4521 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℝ)
9781, 96remulcld 11378 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) ∈ ℝ)
9879, 91, 97leadd1d 11950 . . . . . . 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 13033 . . . . . . . . . . . . 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 13692 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(𝐾 + 1)))
10388recnd 11376 . . . . . . . . . . . . . 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 2852 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑘 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
107 oveq2 7459 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (1 / 𝑘) = (1 / (𝑗 + 1)))
108106, 107ifbieq1d 4510 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑗 + 1) → if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) = if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0))
109100, 105, 108fsumm1 15961 . . . . . . . . . . 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 13015 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝑗 ∈ ℤ)
111110adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℤ)
112111zcnd 12844 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℂ)
113 ax-1cn 11297 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
114 pncan 11602 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑗 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
115112, 113, 114sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝑗 + 1) − 1) = 𝑗)
116115oveq2d 7467 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1)...((𝑗 + 1) − 1)) = ((𝐾 + 1)...𝑗))
117116sumeq1d 15911 . . . . . . . . . . . 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 7466 . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . 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 7467 . . . . . . . . 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 11376 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℂ)
12396recnd 11376 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) ∈ ℂ)
124121, 122, 123adddid 11372 . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . 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 5120 . . . . . . 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 3158 . . . . . . . . . . . . 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 5008 . . . . . . . . . . . 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 9226 . . . . . . . . . . 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 14541 . . . . . . . . . 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 12708 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ∈ ℝ)
138 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1)))
139138sseq1d 3944 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑗 + 1) → ((𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁) ↔ (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁)))
14068ralrimiva 3158 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
141140adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑊‘𝑘) ⊆ (1...𝑁))
142 eluznn 13085 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
14334, 142sylan 592 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ ℕ)
144143peano2nnd 12392 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
145139, 141, 144rspcdva 3581 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) ⊆ (1...𝑁))
146 ssfi 9226 . . . . . . . . . . . 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 14541 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊‘(𝑗 + 1)) ∈ Fin → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
149147, 148syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℕ0)
150149nn0red 12708 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) ∈ ℝ)
15179, 150readdcld 11377 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))) ∈ ℝ)
15279, 97readdcld 11377 . . . . . . . 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 12391 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
156155adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐾 ∈ ℂ)
157 pncan 11602 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
158156, 113, 157sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
159158fveq2d 6920 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)) = (ℤ≥‘𝐾))
160154, 159eleqtrrd 2867 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘((𝐾 + 1) − 1)))
161 fzsuc2 13756 . . . . . . . . . . . . 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 4984 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘))
164 iunxun 5059 . . . . . . . . . . . 12 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘))
165 ovex 7484 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 + 1) ∈ V
166165, 138iunxsn 5056 . . . . . . . . . . . . 13 ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘) = (𝑊‘(𝑗 + 1))
167166uneq2i 4167 . . . . . . . . . . . 12 (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ ∪ 𝑘 ∈ {(𝑗 + 1)} (𝑊‘𝑘)) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
168164, 167eqtri 2786 . . . . . . . . . . 11 ∪ 𝑘 ∈ (((𝐾 + 1)...𝑗) ∪ {(𝑗 + 1)})(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))
169163, 168eqtrdi 2814 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘) = (∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1))))
170169fveq2d 6920 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) = (♯‘(∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘) ∪ (𝑊‘(𝑗 + 1)))))
171 hashun2 14568 . . . . . . . . . 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 5133 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))(𝑊‘𝑘)) ≤ ((♯‘∪ 𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑗)(𝑊‘𝑘)) + (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1)))))
17481, 144nndivred 12432 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) ∈ ℝ)
175 flle 13979 . . . . . . . . . . . . . 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 13727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℕ)
178177nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℂ)
179178subid1d 11697 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → (𝑛 − 0) = 𝑛)
180179breq2d 5120 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → ((𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0) ↔ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
181180rabbiia 3420 . . . . . . . . . . . . . . 15 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}
182181fveq2i 6919 . . . . . . . . . . . . . 14 (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
183 1zzd 12767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
18430nnnn0d 12707 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
185 nn0uz 13043 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
186 1m1e0 12455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1 − 1) = 0
187186fveq2i 6919 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (ℤ≥‘(1 − 1)) = (ℤ≥‘0)
188185, 187eqtr4i 2789 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ℕ0 = (ℤ≥‘(1 − 1))
189184, 188eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
190189adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(1 − 1)))
191 0zd 12745 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 0 ∈ ℤ)
192144, 183, 190, 191hashdvds 16996 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))))
193121subid1d 11697 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 − 0) = 𝑁)
194193fvoveq1d 7473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
195186oveq1i 7461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((1 − 1) − 0) = (0 − 0)
196 0m0e0 12501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0 − 0) = 0
197195, 196eqtri 2786 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 − 1) − 0) = 0
198197oveq1i 7461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = (0 / (𝑗 + 1))
199144nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ∈ ℂ)
200144nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 + 1) ≠ 0)
201199, 200div0d 12132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (0 / (𝑗 + 1)) = 0)
202198, 201eqtrid 2810 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)) = 0)
203202fveq2d 6920 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = (⌊‘0))
204 0z 12744 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 ∈ ℤ
205 flid 13988 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (0 ∈ ℤ → (⌊‘0) = 0)
206204, 205ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⌊‘0) = 0
207203, 206eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1))) = 0)
208194, 207oveq12d 7469 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘((𝑁 − 0) / (𝑗 + 1))) − (⌊‘(((1 − 1) − 0) / (𝑗 + 1)))) = ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0))
209174flcld 13978 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℤ)
210209zcnd 12844 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) ∈ ℂ)
211210subid1d 11697 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → ((⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))) − 0) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
212192, 208, 2113eqtrd 2802 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ (𝑛 − 0)}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
213182, 212eqtr3id 2812 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}) = (⌊‘(𝑁 / (𝑗 + 1))))
214121, 199, 200divrecd 12136 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 / (𝑗 + 1)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
215214eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))) = (𝑁 / (𝑗 + 1)))
216176, 213, 2153brtr4d 5143 . . . . . . . . . . . 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 2852 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 = (𝑗 + 1) → (𝑝 ∈ ℙ ↔ (𝑗 + 1) ∈ ℙ))
219 breq1 5111 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3423 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑝 = (𝑗 + 1) → {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ 𝑛)} = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)})
22263rabex 5307 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛)} ∈ V
223221, 62, 222fvmpt 7024 . . . . . . . . . . . . . . 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 3423 . . . . . . . . . . . . 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 2801 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛})
230229fveq2d 6920 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘{𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛}))
231 iftrue 4491 . . . . . . . . . . . . 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 7467 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = (𝑁 · (1 / (𝑗 + 1))))
234217, 230, 2333brtr4d 5143 . . . . . . . . . 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 3162 . . . . . . . . . . . . . . 15 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → ∀𝑛 ∈ (1...𝑁) ¬ ((𝑗 + 1) ∈ ℙ ∧ (𝑗 + 1) ∥ 𝑛))
239 rabeq0 4341 . . . . . . . . . . . . . . 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 2818 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑊‘(𝑗 + 1)) = ∅)
242241fveq2d 6920 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = (♯‘∅))
243242, 46eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (♯‘(𝑊‘(𝑗 + 1))) = 0)
244 iffalse 4494 . . . . . . . . . . . . 13 (¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ → if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0) = 0)
245244oveq2d 7467 . . . . . . . . . . . 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 2820 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) ∧ ¬ (𝑗 + 1) ∈ ℙ) → (𝑁 · if((𝑗 + 1) ∈ ℙ, (1 / (𝑗 + 1)), 0)) = 0)
248235, 243, 2473brtr4d 5143 . . . . . . . . . 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 11971 . . . . . . . 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 11506 . . . . . . 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 14156 . . . . . . . . . 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 15944 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0) ∈ ℝ)
25681, 255remulcld 11378 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑁 · Σ𝑘 ∈ ((𝐾 + 1)...(𝑗 + 1))if(𝑘 ∈ ℙ, (1 / 𝑘), 0)) ∈ ℝ)
257 letr 11443 . . . . . . . 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 1399 . . . . . . 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 13077 . 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 2147  ∀wral 3080  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  ifcif 4485  {csn 4588  ∪ ciun 4956   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5658  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Fincfn 9011  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239  1c1 11240   + caddc 11242   · cmul 11244   < clt 11382   ≤ cle 11383   − cmin 11580   / cdiv 12013  ℕcn 12375  2c2 12437  ℕ0cn0 12646  ℤcz 12733  ℤ≥cuz 13005  ...cfz 13679  ⌊cfl 13970  seqcseq 14184  ♯chash 14515   ⇝ cli 15695  Σcsu 15897   ∥ cdvds 16466  ℙcprime 16890
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-oadd 8518  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-dju 10019  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-n0 12647  df-xnn0 12720  df-z 12734  df-uz 13006  df-rp 13161  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-sum 15898  df-dvds 16467  df-prm 16891
This theorem is used by:  prmreclem5  17142
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