Theorem selberg3 27539

Description: Introduce a log weighting on the summands of Σ𝑚 · 𝑛 ≤ 𝑥, Λ(𝑚)Λ(𝑛), the core of selberg2 27531 (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 13322	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ)
2	1	adantl 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ)
3		chpcl 27104	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (ψ‘𝑥) ∈ ℝ)
5		1rp 12940	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ∈ ℝ+
6	5	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ+)
7		1red 11139	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ∈ ℝ)
8		eliooord 13352	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
9	8	adantl 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞))
10	9	simpld 494	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 < 𝑥)
11	7, 2, 10	ltled 11288	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 1 ≤ 𝑥)
12	2, 6, 11	rpgecld 13019	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
13	12	relogcld 26603	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
14	4, 13	remulcld 11169	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
15	14	recnd 11167	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
16		fzfid 13929	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (1...(⌊‘𝑥)) ∈ Fin)
17		elfznn 13501	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥)) → 𝑛 ∈ ℕ)
18	17	adantl 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℕ)
19		vmacl 27098	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (Λ‘𝑛) ∈ ℝ)
20	18, 19	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (Λ‘𝑛) ∈ ℝ)
21	2	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑥 ∈ ℝ)
22	21, 18	nndivred 12225	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ)
23		chpcl 27104	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑥 / 𝑛) ∈ ℝ → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
24	22, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (ψ‘(𝑥 / 𝑛)) ∈ ℝ)
25	20, 24	remulcld 11169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → ((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℝ)
26	16, 25	fsumrecl 15690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℝ)
27	26	recnd 11167	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) ∈ ℂ)
28		2re 12249	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 2 ∈ ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 2 ∈ ℝ)
30	2, 10	rplogcld 26609	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ+)
31	29, 30	rerpdivcld 13011	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 / (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
32	18	nnrpd 12978	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → 𝑛 ∈ ℝ+)
33	32	relogcld 26603	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (log‘𝑛) ∈ ℝ)
34	25, 33	remulcld 11169	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))) → (((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℝ)
35	16, 34	fsumrecl 15690	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℝ)
36	31, 35	remulcld 11169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) ∈ ℝ)
37	36, 26	resubcld 11572	. . . . . . . . . . 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 11167	. . . . . . . . . 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 11161	. . . . . . . . 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 12253	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 2 ∈ ℂ)
41	13	recnd 11167	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
42	30	rpne0d 12985	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (log‘𝑥) ≠ 0)
43	40, 41, 42	divcld 11925	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 / (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
44	35	recnd 11167	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛)) ∈ ℂ)
45	43, 44	mulcld 11159	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((2 / (log‘𝑥)) · Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))(((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛))) · (log‘𝑛))) ∈ ℂ)
46	27, 45	pncan3d 11502	. . . . . . . . . 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 7377	. . . . . . . . 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 2773	. . . . . . . 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 7376	. . . . . . 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 11168	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℝ)
51	50	recnd 11167	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) ∈ ℂ)
52	2	recnd 11167	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ∈ ℂ)
53	12	rpne0d 12985	. . . . . . . 8 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → 𝑥 ≠ 0)
54	51, 38, 52, 53	divdird 11963	. . . . . . 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 2772	. . . . . 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 7376	. . . . 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 13011	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℝ)
58	57	recnd 11167	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → ((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) ∈ ℂ)
59	37, 12	rerpdivcld 13011	. . . . . . 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 11167	. . . . . 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 11169	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℝ)
62	61	recnd 11167	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (2 · (log‘𝑥)) ∈ ℂ)
63	58, 60, 62	addsubd 11520	. . . . 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 2772	. . . 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 5179	. . 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 11572	. . . 4 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (1(,)+∞)) → (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥))) ∈ ℝ)
67	12	ex 412	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) → 𝑥 ∈ ℝ+))
68	67	ssrdv 3928	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (1(,)+∞) ⊆ ℝ+)
69		selberg2 27531	. . . . . 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 15519	. . . 4 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ (1(,)+∞) ↦ (((((ψ‘𝑥) · (log‘𝑥)) + Σ𝑛 ∈ (1...(⌊‘𝑥))((Λ‘𝑛) · (ψ‘(𝑥 / 𝑛)))) / 𝑥) − (2 · (log‘𝑥)))) ∈ 𝑂(1))
72		selberg3lem2 27538	. . . . 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 15580	. . 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 2837	. 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 1549	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 395  ⊤wtru 1543   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5086   ↦ cmpt 5167  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361  ℝcr 11031  1c1 11033   + caddc 11035   · cmul 11037  +∞cpnf 11170   < clt 11173   − cmin 11371   / cdiv 11801  ℕcn 12168  2c2 12230  ℝ⁺crp 12936  (,)cioo 13292  ...cfz 13455  ⌊cfl 13743  𝑂(1)co1 15442  Σcsu 15642  logclog 26534  Λcvma 27072  ψcchp 27073

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-inf2 9556  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109  ax-pre-sup 11110  ax-addf 11111

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-disj 5054  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-of 7625  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-oadd 8403  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-fi 9318  df-sup 9349  df-inf 9350  df-oi 9419  df-dju 9819  df-card 9857  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-div 11802  df-nn 12169  df-2 12238  df-3 12239  df-4 12240  df-5 12241  df-6 12242  df-7 12243  df-8 12244  df-9 12245  df-n0 12432  df-xnn0 12505  df-z 12519  df-dec 12639  df-uz 12783  df-q 12893  df-rp 12937  df-xneg 13057  df-xadd 13058  df-xmul 13059  df-ioo 13296  df-ioc 13297  df-ico 13298  df-icc 13299  df-fz 13456  df-fzo 13603  df-fl 13745  df-mod 13823  df-seq 13958  df-exp 14018  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15023  df-cj 15055  df-re 15056  df-im 15057  df-sqrt 15191  df-abs 15192  df-limsup 15427  df-clim 15444  df-rlim 15445  df-o1 15446  df-lo1 15447  df-sum 15643  df-ef 16026  df-e 16027  df-sin 16028  df-cos 16029  df-tan 16030  df-pi 16031  df-dvds 16216  df-gcd 16458  df-prm 16635  df-pc 16802  df-struct 17111  df-sets 17128  df-slot 17146  df-ndx 17158  df-base 17174  df-ress 17195  df-plusg 17227  df-mulr 17228  df-starv 17229  df-sca 17230  df-vsca 17231  df-ip 17232  df-tset 17233  df-ple 17234  df-ds 17236  df-unif 17237  df-hom 17238  df-cco 17239  df-rest 17379  df-topn 17380  df-0g 17398  df-gsum 17399  df-topgen 17400  df-pt 17401  df-prds 17404  df-xrs 17460  df-qtop 17465  df-imas 17466  df-xps 17468  df-mre 17542  df-mrc 17543  df-acs 17545  df-mgm 18602  df-sgrp 18681  df-mnd 18697  df-submnd 18746  df-mulg 19038  df-cntz 19286  df-cmn 19751  df-psmet 21339  df-xmet 21340  df-met 21341  df-bl 21342  df-mopn 21343  df-fbas 21344  df-fg 21345  df-cnfld 21348  df-top 22872  df-topon 22889  df-topsp 22911  df-bases 22924  df-cld 22997  df-ntr 22998  df-cls 22999  df-nei 23076  df-lp 23114  df-perf 23115  df-cn 23205  df-cnp 23206  df-haus 23293  df-cmp 23365  df-tx 23540  df-hmeo 23733  df-fil 23824  df-fm 23916  df-flim 23917  df-flf 23918  df-xms 24298  df-ms 24299  df-tms 24300  df-cncf 24858  df-limc 25846  df-dv 25847  df-ulm 26358  df-log 26536  df-cxp 26537  df-atan 26847  df-em 26973  df-cht 27077  df-vma 27078  df-chp 27079  df-ppi 27080  df-mu 27081

This theorem is referenced by:  selberg3r  27549