MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  chpo1ub Structured version   Unicode version

Theorem chpo1ub 23791
Description: The ψ function is upper bounded by a linear term. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Apr-2016.)
Assertion
Ref Expression
chpo1ub  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  e.  O(1)

Proof of Theorem chpo1ub
StepHypRef Expression
1 2re 10626 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  RR
2 elicopnf 11645 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 2  e.  RR  ->  (
x  e.  ( 2 [,) +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  2  <_  x ) ) )
31, 2ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  2  <_  x ) )
4 chtrpcl 23575 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  RR  /\  2  <_  x )  -> 
( theta `  x )  e.  RR+ )
53, 4sylbi 195 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  ( theta `  x )  e.  RR+ )
65rpcnne0d 11290 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  ( (
theta `  x )  e.  CC  /\  ( theta `  x )  =/=  0
) )
73simplbi 460 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  x  e.  RR )
8 0red 9614 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  0  e.  RR )
91a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  2  e.  RR )
10 2pos 10648 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <  2
1110a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  0  <  2 )
123simprbi 464 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  2  <_  x )
138, 9, 7, 11, 12ltletrd 9759 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  0  < 
x )
147, 13elrpd 11279 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  x  e.  RR+ )
1514rpcnne0d 11290 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  ( x  e.  CC  /\  x  =/=  0 ) )
16 rpre 11251 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  RR )
17 chpcl 23524 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR  ->  (ψ `  x )  e.  RR )
1816, 17syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR+  ->  (ψ `  x )  e.  RR )
1918recnd 9639 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR+  ->  (ψ `  x )  e.  CC )
2014, 19syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  (ψ `  x )  e.  CC )
21 dmdcan 10275 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( theta `  x
)  e.  CC  /\  ( theta `  x )  =/=  0 )  /\  (
x  e.  CC  /\  x  =/=  0 )  /\  (ψ `  x )  e.  CC )  ->  (
( ( theta `  x
)  /  x )  x.  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) )  =  ( (ψ `  x )  /  x
) )
226, 15, 20, 21syl3anc 1228 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  ->  ( ( ( theta `  x )  /  x )  x.  (
(ψ `  x )  /  ( theta `  x
) ) )  =  ( (ψ `  x
)  /  x ) )
2322adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 2 [,) +oo ) )  ->  (
( ( theta `  x
)  /  x )  x.  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) )  =  ( (ψ `  x )  /  x
) )
2423mpteq2dva 4543 . . . . 5  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( ( theta `  x )  /  x
)  x.  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) )  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) ) )
25 ovex 6324 . . . . . . 7  |-  ( 2 [,) +oo )  e. 
_V
2625a1i 11 . . . . . 6  |-  ( T. 
->  ( 2 [,) +oo )  e.  _V )
27 ovex 6324 . . . . . . 7  |-  ( (
theta `  x )  /  x )  e.  _V
2827a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 2 [,) +oo ) )  ->  (
( theta `  x )  /  x )  e.  _V )
29 ovex 6324 . . . . . . 7  |-  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) )  e.  _V
3029a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 2 [,) +oo ) )  ->  (
(ψ `  x )  /  ( theta `  x
) )  e.  _V )
31 eqidd 2458 . . . . . 6  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x
)  /  x ) )  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (
theta `  x )  /  x ) ) )
32 eqidd 2458 . . . . . 6  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x
)  /  ( theta `  x ) ) )  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) )
3326, 28, 30, 31, 32offval2 6555 . . . . 5  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x )  /  x
) )  oF  x.  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) )  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( ( theta `  x
)  /  x )  x.  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) ) )
3414ssriv 3503 . . . . . 6  |-  ( 2 [,) +oo )  C_  RR+
35 resmpt 5333 . . . . . 6  |-  ( ( 2 [,) +oo )  C_  RR+  ->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  |`  (
2 [,) +oo )
)  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) ) )
3634, 35mp1i 12 . . . . 5  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  |`  (
2 [,) +oo )
)  =  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) ) )
3724, 33, 363eqtr4rd 2509 . . . 4  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  |`  (
2 [,) +oo )
)  =  ( ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x )  /  x ) )  oF  x.  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) ) )
3834a1i 11 . . . . . 6  |-  ( T. 
->  ( 2 [,) +oo )  C_  RR+ )
39 chto1ub 23787 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( (
theta `  x )  /  x ) )  e.  O(1)
4039a1i 11 . . . . . 6  |-  ( T. 
->  ( x  e.  RR+  |->  ( ( theta `  x
)  /  x ) )  e.  O(1) )
4138, 40o1res2 13398 . . . . 5  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x
)  /  x ) )  e.  O(1) )
42 chpchtlim 23790 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) )  ~~> r  1
43 rlimo1 13451 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x
) ) )  ~~> r  1  ->  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) )  e.  O(1) )
4442, 43ax-mp 5 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) )  e.  O(1)
45 o1mul 13449 . . . . 5  |-  ( ( ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x
)  /  x ) )  e.  O(1)  /\  (
x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x
) ) )  e.  O(1) )  ->  ( (
x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x )  /  x ) )  oF  x.  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) )  e.  O(1) )
4641, 44, 45sylancl 662 . . . 4  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( ( theta `  x )  /  x
) )  oF  x.  ( x  e.  ( 2 [,) +oo )  |->  ( (ψ `  x )  /  ( theta `  x ) ) ) )  e.  O(1) )
4737, 46eqeltrd 2545 . . 3  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  |`  (
2 [,) +oo )
)  e.  O(1) )
48 rerpdivcl 11272 . . . . . . . 8  |-  ( ( (ψ `  x )  e.  RR  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  e.  RR )
4918, 48mpancom 669 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  e.  RR )
5049recnd 9639 . . . . . 6  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  e.  CC )
5150adantl 466 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (ψ `  x )  /  x
)  e.  CC )
52 eqid 2457 . . . . 5  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )
5351, 52fmptd 6056 . . . 4  |-  ( T. 
->  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) ) :
RR+ --> CC )
54 rpssre 11255 . . . . 5  |-  RR+  C_  RR
5554a1i 11 . . . 4  |-  ( T. 
->  RR+  C_  RR )
561a1i 11 . . . 4  |-  ( T. 
->  2  e.  RR )
5753, 55, 56o1resb 13401 . . 3  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  e.  O(1)  <->  (
( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) )  |`  ( 2 [,) +oo ) )  e.  O(1) ) )
5847, 57mpbird 232 . 2  |-  ( T. 
->  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x ) )  e.  O(1) )
5958trud 1404 1  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( (ψ `  x )  /  x
) )  e.  O(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1395   T. wtru 1396    e. wcel 1819    =/= wne 2652   _Vcvv 3109    C_ wss 3471   class class class wbr 4456    |-> cmpt 4515    |` cres 5010   ` cfv 5594  (class class class)co 6296    oFcof 6537   CCcc 9507   RRcr 9508   0cc0 9509   1c1 9510    x. cmul 9514   +oocpnf 9642    < clt 9645    <_ cle 9646    / cdiv 10227   2c2 10606   RR+crp 11245   [,)cico 11556    ~~> r crli 13320   O(1)co1 13321   thetaccht 23490  ψcchp 23492
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-inf2 8075  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587  ax-addf 9588  ax-mulf 9589
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-fal 1401  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-int 4289  df-iun 4334  df-iin 4335  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-se 4848  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-isom 5603  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-of 6539  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-supp 6918  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-1o 7148  df-2o 7149  df-oadd 7152  df-er 7329  df-map 7440  df-pm 7441  df-ixp 7489  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-fin 7539  df-fsupp 7848  df-fi 7889  df-sup 7919  df-oi 7953  df-card 8337  df-cda 8565  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-4 10617  df-5 10618  df-6 10619  df-7 10620  df-8 10621  df-9 10622  df-10 10623  df-n0 10817  df-z 10886  df-dec 11001  df-uz 11107  df-q 11208  df-rp 11246  df-xneg 11343  df-xadd 11344  df-xmul 11345  df-ioo 11558  df-ioc 11559  df-ico 11560  df-icc 11561  df-fz 11698  df-fzo 11822  df-fl 11932  df-mod 12000  df-seq 12111  df-exp 12170  df-fac 12357  df-bc 12384  df-hash 12409  df-shft 12912  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-limsup 13306  df-clim 13323  df-rlim 13324  df-o1 13325  df-lo1 13326  df-sum 13521  df-ef 13815  df-e 13816  df-sin 13817  df-cos 13818  df-pi 13820  df-dvds 13999  df-gcd 14157  df-prm 14230  df-pc 14373  df-struct 14646  df-ndx 14647  df-slot 14648  df-base 14649  df-sets 14650  df-ress 14651  df-plusg 14725  df-mulr 14726  df-starv 14727  df-sca 14728  df-vsca 14729  df-ip 14730  df-tset 14731  df-ple 14732  df-ds 14734  df-unif 14735  df-hom 14736  df-cco 14737  df-rest 14840  df-topn 14841  df-0g 14859  df-gsum 14860  df-topgen 14861  df-pt 14862  df-prds 14865  df-xrs 14919  df-qtop 14924  df-imas 14925  df-xps 14927  df-mre 15003  df-mrc 15004  df-acs 15006  df-mgm 15999  df-sgrp 16038  df-mnd 16048  df-submnd 16094  df-mulg 16187  df-cntz 16482  df-cmn 16927  df-psmet 18538  df-xmet 18539  df-met 18540  df-bl 18541  df-mopn 18542  df-fbas 18543  df-fg 18544  df-cnfld 18548  df-top 19526  df-bases 19528  df-topon 19529  df-topsp 19530  df-cld 19647  df-ntr 19648  df-cls 19649  df-nei 19726  df-lp 19764  df-perf 19765  df-cn 19855  df-cnp 19856  df-haus 19943  df-tx 20189  df-hmeo 20382  df-fil 20473  df-fm 20565  df-flim 20566  df-flf 20567  df-xms 20949  df-ms 20950  df-tms 20951  df-cncf 21508  df-limc 22396  df-dv 22397  df-log 23070  df-cxp 23071  df-cht 23496  df-vma 23497  df-chp 23498  df-ppi 23499
This theorem is referenced by:  chpo1ubb  23792  vmadivsum  23793  selberg2lem  23861  pntrmax  23875  pntrsumo1  23876  pntrlog2bndlem2  23889
  Copyright terms: Public domain W3C validator