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Theorem dchrisum0lem2 23431
Description: Lemma for dchrisum0 23433. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rpvmasum.z  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
rpvmasum.l  |-  L  =  ( ZRHom `  Z
)
rpvmasum.a  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
rpvmasum2.g  |-  G  =  (DChr `  N )
rpvmasum2.d  |-  D  =  ( Base `  G
)
rpvmasum2.1  |-  .1.  =  ( 0g `  G )
rpvmasum2.w  |-  W  =  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  |  sum_ m  e.  NN  ( ( y `
 ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }
dchrisum0.b  |-  ( ph  ->  X  e.  W )
dchrisum0lem1.f  |-  F  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  ( sqr `  a ) ) )
dchrisum0.c  |-  ( ph  ->  C  e.  ( 0 [,) +oo ) )
dchrisum0.s  |-  ( ph  ->  seq 1 (  +  ,  F )  ~~>  S )
dchrisum0.1  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,) +oo )
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  F ) `  ( |_ `  y ) )  -  S ) )  <_  ( C  /  ( sqr `  y
) ) )
dchrisum0lem2.h  |-  H  =  ( y  e.  RR+  |->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y
) ) ) )
dchrisum0lem2.u  |-  ( ph  ->  H  ~~> r  U )
dchrisum0lem2.k  |-  K  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  a ) )
dchrisum0lem2.e  |-  ( ph  ->  E  e.  ( 0 [,) +oo ) )
dchrisum0lem2.t  |-  ( ph  ->  seq 1 (  +  ,  K )  ~~>  T )
dchrisum0lem2.3  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,) +oo )
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y ) )
Assertion
Ref Expression
dchrisum0lem2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) ) )  e.  O(1) )
Distinct variable groups:    x, m, y,  .1.    m, d, x, y, C    F, d, x, y   
a, d, m, x, y    E, d, m, x, y    m, K, y   
m, N, x, y    ph, d, m, x    T, d, m, x, y    S, d, m, x, y    U, m, x    x, W    m, Z, x, y    D, m, x, y    L, a, d, m, x, y    X, a, d, m, x, y    m, F
Allowed substitution hints:    ph( y, a)    C( a)    D( a, d)    S( a)    T( a)    U( y, a, d)    .1. ( a,
d)    E( a)    F( a)    G( x, y, m, a, d)    H( x, y, m, a, d)    K( x, a, d)    N( a, d)    W( y, m, a, d)    Z( a, d)

Proof of Theorem dchrisum0lem2
StepHypRef Expression
1 2cnd 10604 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  2  e.  CC )
2 rpcn 11224 . . . . 5  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  CC )
32adantl 466 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  CC )
4 fzfid 12047 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1 ... ( |_ `  x ) )  e. 
Fin )
5 rpvmasum2.g . . . . . . 7  |-  G  =  (DChr `  N )
6 rpvmasum.z . . . . . . 7  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
7 rpvmasum2.d . . . . . . 7  |-  D  =  ( Base `  G
)
8 rpvmasum.l . . . . . . 7  |-  L  =  ( ZRHom `  Z
)
9 rpvmasum2.w . . . . . . . . . . 11  |-  W  =  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  |  sum_ m  e.  NN  ( ( y `
 ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }
10 ssrab2 3585 . . . . . . . . . . 11  |-  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  | 
sum_ m  e.  NN  ( ( y `  ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }  C_  ( D  \  {  .1.  } )
119, 10eqsstri 3534 . . . . . . . . . 10  |-  W  C_  ( D  \  {  .1.  } )
12 dchrisum0.b . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  X  e.  W )
1311, 12sseldi 3502 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  X  e.  ( D 
\  {  .1.  }
) )
1413eldifad 3488 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  D )
1514ad2antrr 725 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  X  e.  D )
16 elfzelz 11684 . . . . . . . 8  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  ZZ )
1716adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  ZZ )
185, 6, 7, 8, 15, 17dchrzrhcl 23248 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( X `  ( L `  m
) )  e.  CC )
19 elfznn 11710 . . . . . . . . 9  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  NN )
2019nnrpd 11251 . . . . . . . 8  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  RR+ )
2120adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  RR+ )
2221rpcnd 11254 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  CC )
2321rpne0d 11257 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  =/=  0 )
2418, 22, 23divcld 10316 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
254, 24fsumcl 13514 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
263, 25mulcld 9612 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  e.  CC )
27 rpssre 11226 . . . . 5  |-  RR+  C_  RR
28 2cn 10602 . . . . 5  |-  2  e.  CC
29 o1const 13401 . . . . 5  |-  ( (
RR+  C_  RR  /\  2  e.  CC )  ->  (
x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O(1) )
3027, 28, 29mp2an 672 . . . 4  |-  ( x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O(1)
3130a1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O(1) )
3227a1i 11 . . . 4  |-  ( ph  -> 
RR+  C_  RR )
33 1red 9607 . . . 4  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
34 dchrisum0lem2.e . . . . 5  |-  ( ph  ->  E  e.  ( 0 [,) +oo ) )
35 elrege0 11623 . . . . . 6  |-  ( E  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( E  e.  RR  /\  0  <_  E ) )
3635simplbi 460 . . . . 5  |-  ( E  e.  ( 0 [,) +oo )  ->  E  e.  RR )
3734, 36syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  E  e.  RR )
383, 25absmuld 13244 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( ( abs `  x )  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
39 rprege0 11230 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
4039adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
41 absid 13088 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  -> 
( abs `  x
)  =  x )
4240, 41syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  x )  =  x )
4342oveq1d 6297 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( abs `  x )  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
4438, 43eqtrd 2508 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
4544adantrr 716 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) ) )
4625adantrr 716 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  e.  CC )
4746subid1d 9915 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  -  0 )  = 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
4819adantl 466 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  NN )
49 fveq2 5864 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  m  ->  ( L `  a )  =  ( L `  m ) )
5049fveq2d 5868 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  m  ->  ( X `  ( L `  a ) )  =  ( X `  ( L `  m )
) )
51 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  m  ->  a  =  m )
5250, 51oveq12d 6300 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  m  ->  (
( X `  ( L `  a )
)  /  a )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
53 dchrisum0lem2.k . . . . . . . . . . . . . 14  |-  K  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  a ) )
54 ovex 6307 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( X `  ( L `
 a ) )  /  a )  e. 
_V
5552, 53, 54fvmpt3i 5952 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  e.  NN  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
5648, 55syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
5756adantlrr 720 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
58 rpregt0 11229 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )
5958ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )
6059simpld 459 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  x  e.  RR )
61 simprr 756 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
1  <_  x )
62 flge1nn 11919 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  RR  /\  1  <_  x )  -> 
( |_ `  x
)  e.  NN )
6360, 61, 62syl2anc 661 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( |_ `  x
)  e.  NN )
64 nnuz 11113 . . . . . . . . . . . 12  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
6563, 64syl6eleq 2565 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( |_ `  x
)  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
6624adantlrr 720 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
6757, 65, 66fsumser 13511 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  =  (  seq 1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) ) )
68 rpvmasum.a . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
69 rpvmasum2.1 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  .1.  =  ( 0g `  G )
70 eldifsni 4153 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( X  e.  ( D  \  {  .1.  } )  ->  X  =/=  .1.  )
7113, 70syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  X  =/=  .1.  )
72 dchrisum0lem2.t . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  seq 1 (  +  ,  K )  ~~>  T )
73 dchrisum0lem2.3 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,) +oo )
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y ) )
746, 8, 68, 5, 7, 69, 14, 71, 53, 34, 72, 73, 9dchrvmaeq0 23417 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( X  e.  W  <->  T  =  0 ) )
7512, 74mpbid 210 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  T  =  0 )
7675adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  T  =  0 )
7776eqcomd 2475 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
0  =  T )
7867, 77oveq12d 6300 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  -  0 )  =  ( (  seq 1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )
7947, 78eqtr3d 2510 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  =  ( (  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )
8079fveq2d 5868 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  =  ( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) ) )
81 1re 9591 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  RR
82 elicopnf 11616 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  e.  RR  ->  (
x  e.  ( 1 [,) +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  1  <_  x ) ) )
8381, 82ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 1 [,) +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  1  <_  x ) )
8460, 61, 83sylanbrc 664 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  x  e.  ( 1 [,) +oo ) )
8573adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  A. y  e.  (
1 [,) +oo )
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y ) )
86 fveq2 5864 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  x  ->  ( |_ `  y )  =  ( |_ `  x
) )
8786fveq2d 5868 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  x  ->  (  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  =  (  seq 1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) ) )
8887oveq1d 6297 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  x  ->  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T )  =  ( (  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )
8988fveq2d 5868 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  x  ->  ( abs `  ( (  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  =  ( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) ) )
90 oveq2 6290 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  x  ->  ( E  /  y )  =  ( E  /  x
) )
9189, 90breq12d 4460 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  x  ->  (
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y )  <->  ( abs `  ( (  seq 1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  x
) ) )
9291rspcv 3210 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 1 [,) +oo )  ->  ( A. y  e.  ( 1 [,) +oo ) ( abs `  ( (  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y )  -> 
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  x ) ) )
9384, 85, 92sylc 60 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  x ) )
9480, 93eqbrtrd 4467 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) )
9546abscld 13226 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  e.  RR )
9637adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  E  e.  RR )
97 lemuldiv2 10421 . . . . . . 7  |-  ( ( ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  e.  RR  /\  E  e.  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )  -> 
( ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  <_  E  <->  ( abs ` 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) ) )
9895, 96, 59, 97syl3anc 1228 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  <_  E  <->  ( abs ` 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) ) )
9994, 98mpbird 232 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  <_  E
)
10045, 99eqbrtrd 4467 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  <_  E
)
10132, 26, 33, 37, 100elo1d 13318 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  e.  O(1) )
1021, 26, 31, 101o1mul2 13406 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) ) )  e.  O(1) )
103 fzfid 12047 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) )  e. 
Fin )
10421rpsqrtcld 13202 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  e.  RR+ )
105104rpcnd 11254 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  e.  CC )
106104rpne0d 11257 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  =/=  0
)
10718, 105, 106divcld 10316 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  e.  CC )
108107adantr 465 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  e.  CC )
109 elfznn 11710 . . . . . . . . . 10  |-  ( d  e.  ( 1 ... ( |_ `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  ->  d  e.  NN )
110109adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  d  e.  NN )
111110nnrpd 11251 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  d  e.  RR+ )
112111rpsqrtcld 13202 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  e.  RR+ )
113112rpcnd 11254 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  e.  CC )
114112rpne0d 11257 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  =/=  0
)
115108, 113, 114divcld 10316 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  e.  CC )
116103, 115fsumcl 13514 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
1174, 116fsumcl 13514 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
118 mulcl 9572 . . . 4  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  e.  CC )  ->  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  e.  CC )
11928, 26, 118sylancr 663 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )  e.  CC )
120 2re 10601 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
121 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR+ )
122 2z 10892 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  ZZ
123 rpexpcl 12149 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e.  RR+  /\  2  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  RR+ )
124121, 122, 123sylancl 662 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x ^ 2 )  e.  RR+ )
125 rpdivcl 11238 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( x ^ 2 )  e.  RR+  /\  m  e.  RR+ )  ->  (
( x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+ )
126124, 20, 125syl2an 477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+ )
127126rpsqrtcld 13202 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  e.  RR+ )
128127rpred 11252 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  e.  RR )
129 remulcl 9573 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  RR )
130120, 128, 129sylancr 663 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  RR )
131130recnd 9618 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  CC )
132107, 131mulcld 9612 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  e.  CC )
1334, 116, 132fsumsub 13562 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )  =  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
134112rpcnne0d 11261 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( ( sqr `  d )  e.  CC  /\  ( sqr `  d )  =/=  0
) )
135 reccl 10210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( sqr `  d
)  e.  CC  /\  ( sqr `  d )  =/=  0 )  -> 
( 1  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
136134, 135syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( 1  /  ( sqr `  d
) )  e.  CC )
137103, 136fsumcl 13514 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
138107, 137, 131subdid 10008 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )  =  ( ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x. 
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  -  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
139 fveq2 5864 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( |_ `  y )  =  ( |_ `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )
140139oveq2d 6298 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  (
1 ... ( |_ `  y ) )  =  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )
141140sumeq1d 13482 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )
142 fveq2 5864 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( sqr `  y )  =  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )
143142oveq2d 6298 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  (
2  x.  ( sqr `  y ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )
144141, 143oveq12d 6300 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y ) ) )  =  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
145 dchrisum0lem2.h . . . . . . . . . . 11  |-  H  =  ( y  e.  RR+  |->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y
) ) ) )
146 ovex 6307 . . . . . . . . . . 11  |-  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y ) ) )  e.  _V
147144, 145, 146fvmpt3i 5952 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+  ->  ( H `
 ( ( x ^ 2 )  /  m ) )  =  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
148126, 147syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( H `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  (
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
149148oveq2d 6298 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
150108, 113, 114divrecd 10319 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
151150sumeq2dv 13484 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
152103, 107, 136fsummulc2 13558 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x. 
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
153151, 152eqtr4d 2511 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  =  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
154153oveq1d 6297 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  -  (
( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )  =  ( ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
155138, 149, 1543eqtr4d 2518 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  (
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
156155sumeq2dv 13484 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  ( H `  ( (
x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
157 mulcl 9572 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  x  e.  CC )  ->  ( 2  x.  x
)  e.  CC )
15828, 3, 157sylancr 663 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  x )  e.  CC )
1594, 158, 24fsummulc2 13558 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( 2  x.  x )  x.  (
( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )
1601, 3, 25mulassd 9615 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) ) )
161158adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  x )  e.  CC )
162161, 107, 105, 106div12d 10352 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  m ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( ( 2  x.  x )  /  ( sqr `  m ) ) ) )
163104rpcnne0d 11261 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  m )  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0
) )
164 divdiv1 10251 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  e.  CC  /\  ( ( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 )  /\  ( ( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 ) )  ->  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  m ) )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) ) ) )
16518, 163, 163, 164syl3anc 1228 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( ( sqr `  m )  x.  ( sqr `  m
) ) ) )
16621rprege0d 11259 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( m  e.  RR  /\  0  <_  m ) )
167 remsqsqrt 13049 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( m  e.  RR  /\  0  <_  m )  -> 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) )  =  m )
168166, 167syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  m )  x.  ( sqr `  m
) )  =  m )
169168oveq2d 6298 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) ) )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
170165, 169eqtr2d 2509 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) ) )
171170oveq2d 6298 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( ( 2  x.  x )  x.  (
( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) ) ) )
172124adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x ^ 2 )  e.  RR+ )
173172rprege0d 11259 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
x ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( x ^ 2 ) ) )
174 sqrtdiv 13058 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( x ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( x ^ 2 ) )  /\  m  e.  RR+ )  ->  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) )  =  ( ( sqr `  ( x ^ 2 ) )  /  ( sqr `  m
) ) )
175173, 21, 174syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  ( ( sqr `  (
x ^ 2 ) )  /  ( sqr `  m ) ) )
17639ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
177 sqrtsq 13062 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  -> 
( sqr `  (
x ^ 2 ) )  =  x )
178176, 177syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( x ^ 2 ) )  =  x )
179178oveq1d 6297 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  ( x ^
2 ) )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( x  /  ( sqr `  m ) ) )
180175, 179eqtrd 2508 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  ( x  /  ( sqr `  m ) ) )
181180oveq2d 6298 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
182 2cnd 10604 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  2  e.  CC )
1833adantr 465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  x  e.  CC )
184 divass 10221 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  x  e.  CC  /\  (
( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 ) )  ->  ( ( 2  x.  x )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
185182, 183, 163, 184syl3anc 1228 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  /  ( sqr `  m
) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
186181, 185eqtr4d 2511 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( ( 2  x.  x
)  /  ( sqr `  m ) ) )
187186oveq2d 6298 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( ( 2  x.  x )  /  ( sqr `  m ) ) ) )
188162, 171, 1873eqtr4d 2518 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )
189188sumeq2dv 13484 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( 2  x.  x )  x.  (
( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )
190159, 160, 1893eqtr3d 2516 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
191190oveq2d 6298 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )  =  (
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  -  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
192133, 156, 1913eqtr4d 2518 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  ( H `  ( (
x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) )
193192mpteq2dva 4533 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) ) )
194 dchrisum0lem1.f . . . . 5  |-  F  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  ( sqr `  a ) ) )
195 dchrisum0.c . . . . 5  |-  ( ph  ->  C  e.  ( 0 [,) +oo ) )
196 dchrisum0.s . . . . 5  |-  ( ph  ->  seq 1 (  +  ,  F )  ~~>  S )
197 dchrisum0.1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,) +oo )
( abs `  (
(  seq 1 (  +  ,  F ) `  ( |_ `  y ) )  -  S ) )  <_  ( C  /  ( sqr `  y
) ) )
198 dchrisum0lem2.u . . . . 5  |-  ( ph  ->  H  ~~> r  U )
1996, 8, 68, 5, 7, 69, 9, 12, 194, 195, 196, 197, 145, 198dchrisum0lem2a 23430 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  e.  O(1) )
200193, 199eqeltrrd 2556 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) )  e.  O(1) )
201117, 119, 200o1dif 13411 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  RR+  |->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) ) )  e.  O(1)  <->  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )  e.  O(1) ) )
202102, 201mpbird 232 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) ) )  e.  O(1) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1379    e. wcel 1767    =/= wne 2662   A.wral 2814   {crab 2818    \ cdif 3473    C_ wss 3476   {csn 4027   class class class wbr 4447    |-> cmpt 4505   ` cfv 5586  (class class class)co 6282   CCcc 9486   RRcr 9487   0cc0 9488   1c1 9489    + caddc 9491    x. cmul 9493   +oocpnf 9621    < clt 9624    <_ cle 9625    - cmin 9801    / cdiv 10202   NNcn 10532   2c2 10581   ZZcz 10860   ZZ>=cuz 11078   RR+crp 11216   [,)cico 11527   ...cfz 11668   |_cfl 11891    seqcseq 12071   ^cexp 12130   sqrcsqrt 13025   abscabs 13026    ~~> cli 13266    ~~> r crli 13267   O(1)co1 13268   sum_csu 13467   Basecbs 14486   0gc0g 14691   ZRHomczrh 18304  ℤ/nczn 18307  DChrcdchr 23235
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574  ax-inf2 8054  ax-cnex 9544  ax-resscn 9545  ax-1cn 9546  ax-icn 9547  ax-addcl 9548  ax-addrcl 9549  ax-mulcl 9550  ax-mulrcl 9551  ax-mulcom 9552  ax-addass 9553  ax-mulass 9554  ax-distr 9555  ax-i2m1 9556  ax-1ne0 9557  ax-1rid 9558  ax-rnegex 9559  ax-rrecex 9560  ax-cnre 9561  ax-pre-lttri 9562  ax-pre-lttrn 9563  ax-pre-ltadd 9564  ax-pre-mulgt0 9565  ax-pre-sup 9566  ax-addf 9567  ax-mulf 9568
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-fal 1385  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-iin 4328  df-disj 4418  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-se 4839  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-isom 5595  df-riota 6243  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-of 6522  df-om 6679  df-1st 6781  df-2nd 6782  df-supp 6899  df-tpos 6952  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-2o 7128  df-oadd 7131  df-omul 7132  df-er 7308  df-ec 7310  df-qs 7314  df-map 7419  df-pm 7420  df-ixp 7467  df-en 7514  df-dom 7515  df-sdom 7516  df-fin 7517  df-fsupp 7826  df-fi 7867  df-sup 7897  df-oi 7931  df-card 8316  df-acn 8319  df-cda 8544  df-pnf 9626  df-mnf 9627  df-xr 9628  df-ltxr 9629  df-le 9630  df-sub 9803  df-neg 9804  df-div 10203  df-nn 10533  df-2 10590  df-3 10591  df-4 10592  df-5 10593  df-6 10594  df-7 10595  df-8 10596  df-9 10597  df-10 10598  df-n0 10792  df-z 10861  df-dec 10973  df-uz 11079  df-q 11179  df-rp 11217  df-xneg 11314  df-xadd 11315  df-xmul 11316  df-ioo 11529  df-ioc 11530  df-ico 11531  df-icc 11532  df-fz 11669  df-fzo 11789  df-fl 11893  df-mod 11961  df-seq 12072  df-exp 12131  df-fac 12318  df-bc 12345  df-hash 12370  df-shft 12859  df-cj 12891  df-re 12892  df-im 12893  df-sqrt 13027  df-abs 13028  df-limsup 13253  df-clim 13270  df-rlim 13271  df-o1 13272  df-lo1 13273  df-sum 13468  df-ef 13661  df-sin 13663  df-cos 13664  df-pi 13666  df-dvds 13844  df-struct 14488  df-ndx 14489  df-slot 14490  df-base 14491  df-sets 14492  df-ress 14493  df-plusg 14564  df-mulr 14565  df-starv 14566  df-sca 14567  df-vsca 14568  df-ip 14569  df-tset 14570  df-ple 14571  df-ds 14573  df-unif 14574  df-hom 14575  df-cco 14576  df-rest 14674  df-topn 14675  df-0g 14693  df-gsum 14694  df-topgen 14695  df-pt 14696  df-prds 14699  df-xrs 14753  df-qtop 14758  df-imas 14759  df-divs 14760  df-xps 14761  df-mre 14837  df-mrc 14838  df-acs 14840  df-mnd 15728  df-mhm 15777  df-submnd 15778  df-grp 15858  df-minusg 15859  df-sbg 15860  df-mulg 15861  df-subg 15993  df-nsg 15994  df-eqg 15995  df-ghm 16060  df-cntz 16150  df-od 16349  df-cmn 16596  df-abl 16597  df-mgp 16932  df-ur 16944  df-rng 16988  df-cring 16989  df-oppr 17056  df-dvdsr 17074  df-unit 17075  df-invr 17105  df-dvr 17116  df-rnghom 17148  df-drng 17181  df-subrg 17210  df-lmod 17297  df-lss 17362  df-lsp 17401  df-sra 17601  df-rgmod 17602  df-lidl 17603  df-rsp 17604  df-2idl 17662  df-psmet 18182  df-xmet 18183  df-met 18184  df-bl 18185  df-mopn 18186  df-fbas 18187  df-fg 18188  df-cnfld 18192  df-zring 18257  df-zrh 18308  df-zn 18311  df-top 19166  df-bases 19168  df-topon 19169  df-topsp 19170  df-cld 19286  df-ntr 19287  df-cls 19288  df-nei 19365  df-lp 19403  df-perf 19404  df-cn 19494  df-cnp 19495  df-haus 19582  df-cmp 19653  df-tx 19798  df-hmeo 19991  df-fil 20082  df-fm 20174  df-flim 20175  df-flf 20176  df-xms 20558  df-ms 20559  df-tms 20560  df-cncf 21117  df-limc 22005  df-dv 22006  df-log 22672  df-cxp 22673  df-dchr 23236
This theorem is referenced by:  dchrisum0lem3  23432
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