Theorem selberg3 27688

Description: Introduce a log weighting on the summands of Σ𝑚 · 𝑛 ≤ 𝑥, Λ(𝑚)Λ(𝑛), the core of selberg2 27680 (written here as Σ𝑛 ≤ 𝑥, Λ(𝑛)ψ(𝑥 / 𝑛)). Equation 10.6.7 of [Shapiro], p. 422. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
selberg3	⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)

Distinct variable group:   𝑥,𝑛

Proof of Theorem selberg3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elioore 13401	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ)
2	1	adantl 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ)
3		chpcl 27253	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
4	2, 3	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
5		1rp 13019	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ∈ ℝ+
6	5	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ+)
7		1red 11208	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ)
8		eliooord 13431	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
9	8	adantl 486	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
10	9	simpld 499	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 < 𝑥)
11	7, 2, 10	ltled 11357	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ≤ 𝑥)
12	2, 6, 11	rpgecld 13098	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
13	12	relogcld 26753	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
14	4, 13	remulcld 11238	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
15	14	recnd 11236	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
16		fzfid 14008	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
17		elfznn 13580	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
18	17	adantl 486	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
19		vmacl 27247	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (Λ‘𝑛) ∈ ℝ)
20	18, 19	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (Λ‘𝑛) ∈ ℝ)
21	2	adantr 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ)
22	21, 18	nndivred 12289	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
23		chpcl 27253	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
24	22, 23	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
25	20, 24	remulcld 11238	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℝ)
26	16, 25	fsumrecl 15784	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℝ)
27	26	recnd 11236	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
28		2re 12314	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 2 ∈ ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 2 ∈ ℝ)
30	2, 10	rplogcld 26759	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ+)
31	29, 30	rerpdivcld 13090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 / (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
32	18	nnrpd 13057	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
33	32	relogcld 26753	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘𝑛) ∈ ℝ)
34	25, 33	remulcld 11238	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℝ)
35	16, 34	fsumrecl 15784	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℝ)
36	31, 35	remulcld 11238	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) ∈ ℝ)
37	36, 26	resubcld 11641	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
38	37	recnd 11236	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
39	15, 27, 38	addassd 11230	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))))) = (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))))))
40		2cnd 12318	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 2 ∈ ℂ)
41	13	recnd 11236	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
42	30	rpne0d 13064	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ≠ 0)
43	40, 41, 42	divcld 11990	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 / (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
44	35	recnd 11236	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℂ)
45	43, 44	mulcld 11228	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) ∈ ℂ)
46	27, 45	pncan3d 11571	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))))) = ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))))
47	46	oveq2d 7427	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + (Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))))) = (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))))
48	39, 47	eqtr2d 2805	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) = ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))))))
49	48	oveq1d 7426	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) = (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑥))
50	14, 26	readdcld 11237	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
51	50	recnd 11236	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
52	2	recnd 11236	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℂ)
53	12	rpne0d 13064	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ≠ 0)
54	51, 38, 52, 53	divdird 12028	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) + (((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))))) / 𝑥) = (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)))
55	49, 54	eqtrd 2804	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) = (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)))
56	55	oveq1d 7426	. . . . 5 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) = ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)) − (2 · (log‘𝑥))))
57	50, 12	rerpdivcld 13090	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℝ)
58	57	recnd 11236	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℂ)
59	37, 12	rerpdivcld 13090	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℝ)
60	59	recnd 11236	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℂ)
61	29, 13	remulcld 11238	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
62	61	recnd 11236	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
63	58, 60, 62	addsubd 11589	. . . . 5 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)) − (2 · (log‘𝑥))) = ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)))
64	56, 63	eqtrd 2804	. . . 4 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) = ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)))
65	64	mpteq2dva 5208	. . 3 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) = (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥))))
66	57, 61	resubcld 11641	. . . 4 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
67	12	ex 417	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ+))
68	67	ssrdv 3951	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (1(,)+∞) ⊆ ℝ+)
69		selberg2 27680	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)
70	69	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
71	68, 70	o1res2 15613	. . . 4 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
72		selberg3lem2 27687	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1)
73	72	a1i 11	. . . 4 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥)) ∈ 𝑂(1))
74	66, 59, 71, 73	o1add2 15674	. . 3 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ ((((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) + ((((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) − Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥))) ∈ 𝑂(1))
75	65, 74	eqeltrd 2869	. 2 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
76	75	mptru 1574	1 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1)

Syntax hints:   ∧ wa 400  ⊤wtru 1568   ∈ wcel 2149   class class class wbr 5113   ↦ cmpt 5196  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  ℝcr 11098  1c1 11100   + caddc 11102   · cmul 11104  +∞cpnf 11239   < clt 11242   − cmin 11440   / cdiv 11870  ℕcn 12232  2c2 12294  ℝ⁺crp 13015  (,)cioo 13371  ...cfz 13534  ⌊cfl 13822  𝑂(1)co1 15536  Σcsu 15736  logclog 26684  Λcvma 27221  ψcchp 27222

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9609  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-disj 5081  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  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 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-oadd 8456  df-er 8693  df-map 8825  df-pm 8826  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9321  df-fi 9370  df-sup 9401  df-inf 9402  df-oi 9471  df-dju 9886  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-xnn0 12577  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-q 12972  df-rp 13016  df-xneg 13136  df-xadd 13137  df-xmul 13138  df-ioo 13375  df-ioc 13376  df-ico 13377  df-icc 13378  df-fz 13535  df-fzo 13682  df-fl 13824  df-mod 13902  df-seq 14037  df-exp 14097  df-fac 14309  df-bc 14338  df-hash 14366  df-shft 15103  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-limsup 15521  df-clim 15538  df-rlim 15539  df-o1 15540  df-lo1 15541  df-sum 15737  df-ef 16120  df-e 16121  df-sin 16122  df-cos 16123  df-tan 16124  df-pi 16125  df-dvds 16310  df-gcd 16552  df-prm 16729  df-pc 16896  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-hom 17333  df-cco 17334  df-rest 17474  df-topn 17475  df-0g 17493  df-gsum 17494  df-topgen 17495  df-pt 17496  df-prds 17499  df-xrs 17555  df-qtop 17560  df-imas 17561  df-xps 17563  df-mre 17637  df-mrc 17638  df-acs 17640  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-submnd 18841  df-mulg 19133  df-cntz 19386  df-cmn 19851  df-psmet 21482  df-xmet 21483  df-met 21484  df-bl 21485  df-mopn 21486  df-fbas 21487  df-fg 21488  df-cnfld 21491  df-top 23019  df-topon 23036  df-topsp 23058  df-bases 23071  df-cld 23144  df-ntr 23145  df-cls 23146  df-nei 23223  df-lp 23261  df-perf 23262  df-cn 23352  df-cnp 23353  df-haus 23440  df-cmp 23512  df-tx 23687  df-hmeo 23880  df-fil 23971  df-fm 24063  df-flim 24064  df-flf 24065  df-xms 24445  df-ms 24446  df-tms 24447  df-cncf 25005  df-limc 25993  df-dv 25994  df-ulm 26505  df-log 26686  df-cxp 26687  df-atan 26997  df-em 27122  df-cht 27226  df-vma 27227  df-chp 27228  df-ppi 27229  df-mu 27230

This theorem is referenced by:  selberg3r  27698