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Theorem fsumharmonic 23930
Description: Bound a finite sum based on the harmonic series, where the "strong" bound  C only applies asymptotically, and there is a "weak" bound  R for the remaining values. (Contributed by Mario Carneiro, 18-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumharmonic.a  |-  ( ph  ->  A  e.  RR+ )
fsumharmonic.t  |-  ( ph  ->  ( T  e.  RR  /\  1  <_  T )
)
fsumharmonic.r  |-  ( ph  ->  ( R  e.  RR  /\  0  <_  R )
)
fsumharmonic.b  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  B  e.  CC )
fsumharmonic.c  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  C  e.  RR )
fsumharmonic.0  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  0  <_  C )
fsumharmonic.1  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  /\  T  <_ 
( A  /  n
) )  ->  ( abs `  B )  <_ 
( C  x.  n
) )
fsumharmonic.2  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  /\  ( A  /  n )  < 
T )  ->  ( abs `  B )  <_  R )
Assertion
Ref Expression
fsumharmonic  |-  ( ph  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( B  /  n ) )  <_  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) C  +  ( R  x.  ( ( log `  T )  +  1 ) ) ) )
Distinct variable groups:    A, n    ph, n    R, n    T, n
Allowed substitution hints:    B( n)    C( n)

Proof of Theorem fsumharmonic
StepHypRef Expression
1 fzfid 12183 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( 1 ... ( |_ `  A ) )  e.  Fin )
2 fsumharmonic.b . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  B  e.  CC )
3 elfznn 11825 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) )  ->  n  e.  NN )
43adantl 468 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  NN )
54nncnd 10622 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  CC )
64nnne0d 10651 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  =/=  0 )
72, 5, 6divcld 10380 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( B  /  n )  e.  CC )
81, 7fsumcl 13792 . . 3  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( B  /  n )  e.  CC )
98abscld 13491 . 2  |-  ( ph  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( B  /  n ) )  e.  RR )
102abscld 13491 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  B )  e.  RR )
1110, 4nndivred 10655 . . 3  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  e.  RR )
121, 11fsumrecl 13793 . 2  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  e.  RR )
13 fsumharmonic.c . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  C  e.  RR )
141, 13fsumrecl 13793 . . 3  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) C  e.  RR )
15 fsumharmonic.r . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( R  e.  RR  /\  0  <_  R )
)
1615simpld 461 . . . 4  |-  ( ph  ->  R  e.  RR )
17 fsumharmonic.t . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( T  e.  RR  /\  1  <_  T )
)
1817simpld 461 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  T  e.  RR )
19 0red 9641 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
20 1red 9655 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
21 0lt1 10133 . . . . . . . . 9  |-  0  <  1
2221a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  0  <  1 )
2317simprd 465 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  1  <_  T )
2419, 20, 18, 22, 23ltletrd 9792 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  0  <  T )
2518, 24elrpd 11335 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  T  e.  RR+ )
2625relogcld 23565 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( log `  T
)  e.  RR )
2726, 20readdcld 9667 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( log `  T
)  +  1 )  e.  RR )
2816, 27remulcld 9668 . . 3  |-  ( ph  ->  ( R  x.  (
( log `  T
)  +  1 ) )  e.  RR )
2914, 28readdcld 9667 . 2  |-  ( ph  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) C  +  ( R  x.  ( ( log `  T )  +  1 ) ) )  e.  RR )
301, 7fsumabs 13854 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( B  /  n ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( abs `  ( B  /  n ) ) )
312, 5, 6absdivd 13510 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  ( B  /  n
) )  =  ( ( abs `  B
)  /  ( abs `  n ) ) )
324nnrpd 11336 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
3332rprege0d 11345 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( n  e.  RR  /\  0  <_  n ) )
34 absid 13352 . . . . . . 7  |-  ( ( n  e.  RR  /\  0  <_  n )  -> 
( abs `  n
)  =  n )
3533, 34syl 17 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  n )  =  n )
3635oveq2d 6304 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  / 
( abs `  n
) )  =  ( ( abs `  B
)  /  n ) )
3731, 36eqtrd 2484 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  ( B  /  n
) )  =  ( ( abs `  B
)  /  n ) )
3837sumeq2dv 13762 . . 3  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( abs `  ( B  /  n ) )  =  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n ) )
3930, 38breqtrd 4426 . 2  |-  ( ph  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( B  /  n ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n ) )
40 fsumharmonic.a . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  A  e.  RR+ )
4140, 25rpdivcld 11355 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( A  /  T
)  e.  RR+ )
4241rprege0d 11345 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( A  /  T )  e.  RR  /\  0  <_  ( A  /  T ) ) )
43 flge0nn0 12051 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  /  T
)  e.  RR  /\  0  <_  ( A  /  T ) )  -> 
( |_ `  ( A  /  T ) )  e.  NN0 )
4442, 43syl 17 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( A  /  T ) )  e.  NN0 )
4544nn0red 10923 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( A  /  T ) )  e.  RR )
4645ltp1d 10534 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( |_ `  ( A  /  T ) )  <  ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) )
47 fzdisj 11823 . . . . 5  |-  ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  <  ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 )  ->  (
( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  i^i  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) )  =  (/) )
4846, 47syl 17 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  i^i  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) )  =  (/) )
49 nn0p1nn 10906 . . . . . . 7  |-  ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  e.  NN0  ->  ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 )  e.  NN )
5044, 49syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 )  e.  NN )
51 nnuz 11191 . . . . . 6  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
5250, 51syl6eleq 2538 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
5341rpred 11338 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A  /  T
)  e.  RR )
5440rpred 11338 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
5518, 24jca 535 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( T  e.  RR  /\  0  <  T ) )
5640rpregt0d 11344 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( A  e.  RR  /\  0  <  A ) )
57 lediv2 10493 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 1  e.  RR  /\  0  <  1 )  /\  ( T  e.  RR  /\  0  < 
T )  /\  ( A  e.  RR  /\  0  <  A ) )  -> 
( 1  <_  T  <->  ( A  /  T )  <_  ( A  / 
1 ) ) )
5820, 22, 55, 56, 57syl211anc 1273 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 1  <_  T  <->  ( A  /  T )  <_  ( A  / 
1 ) ) )
5923, 58mpbid 214 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A  /  T
)  <_  ( A  /  1 ) )
6054recnd 9666 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A  e.  CC )
6160div1d 10372 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A  /  1
)  =  A )
6259, 61breqtrd 4426 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A  /  T
)  <_  A )
63 flword2 12045 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  /  T
)  e.  RR  /\  A  e.  RR  /\  ( A  /  T )  <_  A )  ->  ( |_ `  A )  e.  ( ZZ>= `  ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) )
6453, 54, 62, 63syl3anc 1267 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( |_ `  A
)  e.  ( ZZ>= `  ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )
65 fzsplit2 11821 . . . . 5  |-  ( ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
1 )  /\  ( |_ `  A )  e.  ( ZZ>= `  ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) )  ->  ( 1 ... ( |_ `  A
) )  =  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  u.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ) )
6652, 64, 65syl2anc 666 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( 1 ... ( |_ `  A ) )  =  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  u.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) ) )
6711recnd 9666 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  e.  CC )
6848, 66, 1, 67fsumsplit 13799 . . 3  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  =  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  +  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n ) ) )
69 fzfid 12183 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  e.  Fin )
70 ssun1 3596 . . . . . . . 8  |-  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  C_  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  u.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) )
7170, 66syl5sseqr 3480 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) 
C_  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) )
7271sselda 3431 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )
7372, 11syldan 473 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  e.  RR )
7469, 73fsumrecl 13793 . . . 4  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  e.  RR )
75 fzfid 12183 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) )  e.  Fin )
76 ssun2 3597 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) )  C_  (
( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  u.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) )
7776, 66syl5sseqr 3480 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) 
C_  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) )
7877sselda 3431 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )
7978, 11syldan 473 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  e.  RR )
8075, 79fsumrecl 13793 . . . 4  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  e.  RR )
8172, 13syldan 473 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  C  e.  RR )
8269, 81fsumrecl 13793 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) C  e.  RR )
83 fznnfl 12086 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  /  T )  e.  RR  ->  (
n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  <->  ( n  e.  NN  /\  n  <_ 
( A  /  T
) ) ) )
8453, 83syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) )  <-> 
( n  e.  NN  /\  n  <_  ( A  /  T ) ) ) )
8584simplbda 629 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  n  <_  ( A  /  T ) )
8632rpred 11338 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  RR )
8754adantr 467 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  A  e.  RR )
8855adantr 467 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( T  e.  RR  /\  0  < 
T ) )
89 lemuldiv2 10484 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( n  e.  RR  /\  A  e.  RR  /\  ( T  e.  RR  /\  0  <  T ) )  -> 
( ( T  x.  n )  <_  A  <->  n  <_  ( A  /  T ) ) )
9086, 87, 88, 89syl3anc 1267 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( T  x.  n )  <_  A  <->  n  <_  ( A  /  T ) ) )
9118adantr 467 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  T  e.  RR )
9291, 87, 32lemuldivd 11384 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( T  x.  n )  <_  A  <->  T  <_  ( A  /  n ) ) )
9390, 92bitr3d 259 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( n  <_  ( A  /  T
)  <->  T  <_  ( A  /  n ) ) )
9472, 93syldan 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( n  <_  ( A  /  T
)  <->  T  <_  ( A  /  n ) ) )
9585, 94mpbid 214 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  T  <_  ( A  /  n ) )
96 fsumharmonic.1 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  /\  T  <_ 
( A  /  n
) )  ->  ( abs `  B )  <_ 
( C  x.  n
) )
9796ex 436 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( T  <_  ( A  /  n
)  ->  ( abs `  B )  <_  ( C  x.  n )
) )
9872, 97syldan 473 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( T  <_  ( A  /  n
)  ->  ( abs `  B )  <_  ( C  x.  n )
) )
9995, 98mpd 15 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( abs `  B )  <_  ( C  x.  n )
)
10072, 2syldan 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  B  e.  CC )
101100abscld 13491 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( abs `  B )  e.  RR )
10272, 3syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  n  e.  NN )
103102nnrpd 11336 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
104101, 81, 103ledivmul2d 11389 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( (
( abs `  B
)  /  n )  <_  C  <->  ( abs `  B )  <_  ( C  x.  n )
) )
10599, 104mpbird 236 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  <_  C
)
10669, 73, 81, 105fsumle 13852 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) C )
107 fsumharmonic.0 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  0  <_  C )
1081, 13, 107, 71fsumless 13849 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) C  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) C )
10974, 82, 14, 106, 108letrd 9789 . . . 4  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) C )
11078, 3syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  NN )
111110nnrecred 10652 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  RR )
11275, 111fsumrecl 13793 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  e.  RR )
11316, 112remulcld 9668 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( R  x.  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n ) )  e.  RR )
11416adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  R  e.  RR )
115114recnd 9666 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  R  e.  CC )
116110nncnd 10622 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  CC )
117110nnne0d 10651 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  =/=  0 )
118115, 116, 117divrecd 10383 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( R  /  n )  =  ( R  x.  ( 1  /  n ) ) )
119114, 110nndivred 10655 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( R  /  n )  e.  RR )
120118, 119eqeltrrd 2529 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( R  x.  ( 1  /  n
) )  e.  RR )
12178, 10syldan 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  B )  e.  RR )
12278, 32syldan 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
123 noel 3734 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  -.  n  e.  (/)
124 elin 3616 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  i^i  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  <->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  /\  n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ) )
12548eleq2d 2513 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( n  e.  ( ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  i^i  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) )  <->  n  e.  (/) ) )
126124, 125syl5bbr 263 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  /\  n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) )  <->  n  e.  (/) ) )
127123, 126mtbiri 305 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  -.  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  /\  n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ) )
128 imnan 424 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  ->  -.  n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) )  <->  -.  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  /\  n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ) )
129127, 128sylibr 216 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) )  ->  -.  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) ) )
130129con2d 119 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) )  ->  -.  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ) )
131130imp 431 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  -.  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )
13283baibd 919 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  /  T
)  e.  RR  /\  n  e.  NN )  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) )  <-> 
n  <_  ( A  /  T ) ) )
13353, 3, 132syl2an 480 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  <-> 
n  <_  ( A  /  T ) ) )
134133, 93bitrd 257 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  <-> 
T  <_  ( A  /  n ) ) )
13578, 134syldan 473 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) )  <-> 
T  <_  ( A  /  n ) ) )
136131, 135mtbid 302 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  -.  T  <_  ( A  /  n
) )
13754adantr 467 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  A  e.  RR )
138137, 110nndivred 10655 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( A  /  n )  e.  RR )
13918adantr 467 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  T  e.  RR )
140138, 139ltnled 9779 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( A  /  n )  < 
T  <->  -.  T  <_  ( A  /  n ) ) )
141136, 140mpbird 236 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( A  /  n )  <  T
)
142 fsumharmonic.2 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  /\  ( A  /  n )  < 
T )  ->  ( abs `  B )  <_  R )
143142ex 436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( A  /  n )  < 
T  ->  ( abs `  B )  <_  R
) )
14478, 143syldan 473 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( A  /  n )  < 
T  ->  ( abs `  B )  <_  R
) )
145141, 144mpd 15 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( abs `  B )  <_  R
)
146121, 114, 122, 145lediv1dd 11393 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  <_  ( R  /  n ) )
147146, 118breqtrd 4426 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( abs `  B )  /  n )  <_  ( R  x.  ( 1  /  n ) ) )
14875, 79, 120, 147fsumle 13852 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( R  x.  (
1  /  n ) ) )
14916recnd 9666 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  R  e.  CC )
150111recnd 9666 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  CC )
15175, 149, 150fsummulc2 13838 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( R  x.  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n ) )  =  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( R  x.  (
1  /  n ) ) )
152148, 151breqtrrd 4428 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  ( R  x.  sum_
n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n ) ) )
1534nnrecred 10652 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  RR )
154153recnd 9666 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  CC )
15548, 66, 1, 154fsumsplit 13799 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  =  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
)  +  sum_ n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
) ) )
156155oveq1d 6303 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  =  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
)  +  sum_ n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
) )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n ) ) )
157102nnrecred 10652 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  RR )
15869, 157fsumrecl 13793 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n )  e.  RR )
159158recnd 9666 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n )  e.  CC )
160112recnd 9666 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  e.  CC )
161159, 160pncan2d 9985 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
)  +  sum_ n  e.  ( ( ( |_
`  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
) )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n ) )  = 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
) )
162156, 161eqtrd 2484 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  =  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n ) )
1631, 153fsumrecl 13793 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  e.  RR )
164163adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
)  e.  RR )
165158adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
)  e.  RR )
166164, 165resubcld 10044 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  e.  RR )
167 0red 9641 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  0  e.  RR )
16827adantr 467 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
( log `  T
)  +  1 )  e.  RR )
169 fzfid 12183 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )  e. 
Fin )
170103adantlr 720 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  A  <  1 )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
171170rpreccld 11348 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  A  <  1 )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  RR+ )
172171rpred 11338 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  A  <  1 )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  ( 1  /  n )  e.  RR )
173171rpge0d 11342 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  A  <  1 )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )  ->  0  <_  ( 1  /  n ) )
17440adantr 467 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  A  e.  RR+ )
175174rpge0d 11342 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  0  <_  A )
176 simpr 463 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  A  <  1 )
177 0p1e1 10718 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 0  +  1 )  =  1
178176, 177syl6breqr 4442 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  A  <  ( 0  +  1 ) )
17954adantr 467 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  A  e.  RR )
180 0z 10945 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  e.  ZZ
181 flbi 12048 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  e.  ZZ )  ->  ( ( |_ `  A )  =  0  <-> 
( 0  <_  A  /\  A  <  ( 0  +  1 ) ) ) )
182179, 180, 181sylancl 667 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
( |_ `  A
)  =  0  <->  (
0  <_  A  /\  A  <  ( 0  +  1 ) ) ) )
183175, 178, 182mpbir2and 932 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  ( |_ `  A )  =  0 )
184183oveq2d 6304 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
1 ... ( |_ `  A ) )  =  ( 1 ... 0
) )
185 fz10 11817 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 1 ... 0 )  =  (/)
186184, 185syl6eq 2500 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
1 ... ( |_ `  A ) )  =  (/) )
187 0ss 3762 . . . . . . . . . . . 12  |-  (/)  C_  (
1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) )
188186, 187syl6eqss 3481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
1 ... ( |_ `  A ) )  C_  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) )
189169, 172, 173, 188fsumless 13849 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
)  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )
190164, 165suble0d 10201 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  (
( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  0  <->  sum_
n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) ) )
191189, 190mpbird 236 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  0
)
19218, 23logge0d 23572 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  0  <_  ( log `  T ) )
193 0le1 10134 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  <_  1
194193a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  0  <_  1 )
19526, 20, 192, 194addge0d 10186 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( log `  T )  +  1 ) )
196195adantr 467 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  0  <_  ( ( log `  T
)  +  1 ) )
197166, 167, 168, 191, 196letrd 9789 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A  <  1 )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  (
( log `  T
)  +  1 ) )
198 harmonicubnd 23928 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  <_  ( ( log `  A )  +  1 ) )
19954, 198sylan 474 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
)  <_  ( ( log `  A )  +  1 ) )
200 harmoniclbnd 23927 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  /  T )  e.  RR+  ->  ( log `  ( A  /  T
) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )
20141, 200syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( log `  ( A  /  T ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )
202201adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  ( log `  ( A  /  T
) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )
20340relogcld 23565 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( log `  A
)  e.  RR )
204 peano2re 9803 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( log `  A )  e.  RR  ->  (
( log `  A
)  +  1 )  e.  RR )
205203, 204syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( log `  A
)  +  1 )  e.  RR )
20641relogcld 23565 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( log `  ( A  /  T ) )  e.  RR )
207 le2sub 10110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  e.  RR  /\  sum_
n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n )  e.  RR )  /\  ( ( ( log `  A )  +  1 )  e.  RR  /\  ( log `  ( A  /  T ) )  e.  RR ) )  ->  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n )  <_ 
( ( log `  A
)  +  1 )  /\  ( log `  ( A  /  T ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  (
( ( log `  A
)  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T ) ) ) ) )
208163, 158, 205, 206, 207syl22anc 1268 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n
)  <_  ( ( log `  A )  +  1 )  /\  ( log `  ( A  /  T ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n ) )  <_  ( (
( log `  A
)  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T ) ) ) ) )
209208adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  <_  ( ( log `  A )  +  1 )  /\  ( log `  ( A  /  T
) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  (
( ( log `  A
)  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T ) ) ) ) )
210199, 202, 209mp2and 684 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n ) )  <_  ( (
( log `  A
)  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T ) ) ) )
211203recnd 9666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( log `  A
)  e.  CC )
21220recnd 9666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  1  e.  CC )
21326recnd 9666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( log `  T
)  e.  CC )
214211, 212, 213pnncand 10022 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( log `  A )  +  1 )  -  ( ( log `  A )  -  ( log `  T
) ) )  =  ( 1  +  ( log `  T ) ) )
21540, 25relogdivd 23568 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( log `  ( A  /  T ) )  =  ( ( log `  A )  -  ( log `  T ) ) )
216215oveq2d 6304 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( log `  A )  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T
) ) )  =  ( ( ( log `  A )  +  1 )  -  ( ( log `  A )  -  ( log `  T
) ) ) )
217 ax-1cn 9594 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  CC
218 addcom 9816 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( log `  T
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( log `  T
)  +  1 )  =  ( 1  +  ( log `  T
) ) )
219213, 217, 218sylancl 667 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( log `  T
)  +  1 )  =  ( 1  +  ( log `  T
) ) )
220214, 216, 2193eqtr4d 2494 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( ( log `  A )  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T
) ) )  =  ( ( log `  T
)  +  1 ) )
221220adantr 467 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  ( (
( log `  A
)  +  1 )  -  ( log `  ( A  /  T ) ) )  =  ( ( log `  T )  +  1 ) )
222210, 221breqtrd 4426 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  1  <_  A )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n )  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T
) ) ) ( 1  /  n ) )  <_  ( ( log `  T )  +  1 ) )
223197, 222, 54, 20ltlecasei 9739 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  -  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( A  /  T ) ) ) ( 1  /  n
) )  <_  (
( log `  T
)  +  1 ) )
224162, 223eqbrtrrd 4424 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  <_  ( ( log `  T )  +  1 ) )
225 lemul2a 10457 . . . . . 6  |-  ( ( ( sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
)  e.  RR  /\  ( ( log `  T
)  +  1 )  e.  RR  /\  ( R  e.  RR  /\  0  <_  R ) )  /\  sum_
n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n )  <_ 
( ( log `  T
)  +  1 ) )  ->  ( R  x.  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( 1  /  n
) )  <_  ( R  x.  ( ( log `  T )  +  1 ) ) )
226112, 27, 15, 224, 225syl31anc 1270 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( R  x.  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T ) )  +  1 ) ... ( |_ `  A
) ) ( 1  /  n ) )  <_  ( R  x.  ( ( log `  T
)  +  1 ) ) )
22780, 113, 28, 152, 226letrd 9789 . . . 4  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  ( R  x.  ( ( log `  T
)  +  1 ) ) )
22874, 80, 14, 28, 109, 227le2addd 10229 . . 3  |-  ( ph  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( A  /  T ) ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  +  sum_ n  e.  ( ( ( |_ `  ( A  /  T
) )  +  1 ) ... ( |_
`  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n ) )  <_  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) C  +  ( R  x.  (
( log `  T
)  +  1 ) ) ) )
22968, 228eqbrtrd 4422 . 2  |-  ( ph  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( abs `  B
)  /  n )  <_  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) C  +  ( R  x.  ( ( log `  T )  +  1 ) ) ) )
2309, 12, 29, 39, 229letrd 9789 1  |-  ( ph  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( B  /  n ) )  <_  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) C  +  ( R  x.  ( ( log `  T )  +  1 ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    = wceq 1443    e. wcel 1886    u. cun 3401    i^i cin 3402   (/)c0 3730   class class class wbr 4401   ` cfv 5581  (class class class)co 6288   CCcc 9534   RRcr 9535   0cc0 9536   1c1 9537    + caddc 9539    x. cmul 9541    < clt 9672    <_ cle 9673    - cmin 9857    / cdiv 10266   NNcn 10606   NN0cn0 10866   ZZcz 10934   ZZ>=cuz 11156   RR+crp 11299   ...cfz 11781   |_cfl 12023   abscabs 13290   sum_csu 13745   logclog 23497
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1668  ax-4 1681  ax-5 1757  ax-6 1804  ax-7 1850  ax-8 1888  ax-9 1895  ax-10 1914  ax-11 1919  ax-12 1932  ax-13 2090  ax-ext 2430  ax-rep 4514  ax-sep 4524  ax-nul 4533  ax-pow 4580  ax-pr 4638  ax-un 6580  ax-inf2 8143  ax-cnex 9592  ax-resscn 9593  ax-1cn 9594  ax-icn 9595  ax-addcl 9596  ax-addrcl 9597  ax-mulcl 9598  ax-mulrcl 9599  ax-mulcom 9600  ax-addass 9601  ax-mulass 9602  ax-distr 9603  ax-i2m1 9604  ax-1ne0 9605  ax-1rid 9606  ax-rnegex 9607  ax-rrecex 9608  ax-cnre 9609  ax-pre-lttri 9610  ax-pre-lttrn 9611  ax-pre-ltadd 9612  ax-pre-mulgt0 9613  ax-pre-sup 9614  ax-addf 9615  ax-mulf 9616
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3or 985  df-3an 986  df-tru 1446  df-fal 1449  df-ex 1663  df-nf 1667  df-sb 1797  df-eu 2302  df-mo 2303  df-clab 2437  df-cleq 2443  df-clel 2446  df-nfc 2580  df-ne 2623  df-nel 2624  df-ral 2741  df-rex 2742  df-reu 2743  df-rmo 2744  df-rab 2745  df-v 3046  df-sbc 3267  df-csb 3363  df-dif 3406  df-un 3408  df-in 3410  df-ss 3417  df-pss 3419  df-nul 3731  df-if 3881  df-pw 3952  df-sn 3968  df-pr 3970  df-tp 3972  df-op 3974  df-uni 4198  df-int 4234  df-iun 4279  df-iin 4280  df-br 4402  df-opab 4461  df-mpt 4462  df-tr 4497  df-eprel 4744  df-id 4748  df-po 4754  df-so 4755  df-fr 4792  df-se 4793  df-we 4794  df-xp 4839  df-rel 4840  df-cnv 4841  df-co 4842  df-dm 4843  df-rn 4844  df-res 4845  df-ima 4846  df-pred 5379  df-ord 5425  df-on 5426  df-lim 5427  df-suc 5428  df-iota 5545  df-fun 5583  df-fn 5584  df-f 5585  df-f1 5586  df-fo 5587  df-f1o 5588  df-fv 5589  df-isom 5590  df-riota 6250  df-ov 6291  df-oprab 6292  df-mpt2 6293  df-of 6528  df-om 6690  df-1st 6790  df-2nd 6791  df-supp 6912  df-wrecs 7025  df-recs 7087  df-rdg 7125  df-1o 7179  df-2o 7180  df-oadd 7183  df-er 7360  df-map 7471  df-pm 7472  df-ixp 7520  df-en 7567  df-dom 7568  df-sdom 7569  df-fin 7570  df-fsupp 7881  df-fi 7922  df-sup 7953  df-inf 7954  df-oi 8022  df-card 8370  df-cda 8595  df-pnf 9674  df-mnf 9675  df-xr 9676  df-ltxr 9677  df-le 9678  df-sub 9859  df-neg 9860  df-div 10267  df-nn 10607  df-2 10665  df-3 10666  df-4 10667  df-5 10668  df-6 10669  df-7 10670  df-8 10671  df-9 10672  df-10 10673  df-n0 10867  df-z 10935  df-dec 11049  df-uz 11157  df-q 11262  df-rp 11300  df-xneg 11406  df-xadd 11407  df-xmul 11408  df-ioo 11636  df-ioc 11637  df-ico 11638  df-icc 11639  df-fz 11782  df-fzo 11913  df-fl 12025  df-mod 12094  df-seq 12211  df-exp 12270  df-fac 12457  df-bc 12485  df-hash 12513  df-shft 13123  df-cj 13155  df-re 13156  df-im 13157  df-sqrt 13291  df-abs 13292  df-limsup 13519  df-clim 13545  df-rlim 13546  df-sum 13746  df-ef 14114  df-e 14115  df-sin 14116  df-cos 14117  df-pi 14119  df-struct 15116  df-ndx 15117  df-slot 15118  df-base 15119  df-sets 15120  df-ress 15121  df-plusg 15196  df-mulr 15197  df-starv 15198  df-sca 15199  df-vsca 15200  df-ip 15201  df-tset 15202  df-ple 15203  df-ds 15205  df-unif 15206  df-hom 15207  df-cco 15208  df-rest 15314  df-topn 15315  df-0g 15333  df-gsum 15334  df-topgen 15335  df-pt 15336  df-prds 15339  df-xrs 15393  df-qtop 15399  df-imas 15400  df-xps 15403  df-mre 15485  df-mrc 15486  df-acs 15488  df-mgm 16481  df-sgrp 16520  df-mnd 16530  df-submnd 16576  df-mulg 16669  df-cntz 16964  df-cmn 17425  df-psmet 18955  df-xmet 18956  df-met 18957  df-bl 18958  df-mopn 18959  df-fbas 18960  df-fg 18961  df-cnfld 18964  df-top 19914  df-bases 19915  df-topon 19916  df-topsp 19917  df-cld 20027  df-ntr 20028  df-cls 20029  df-nei 20107  df-lp 20145  df-perf 20146  df-cn 20236  df-cnp 20237  df-haus 20324  df-tx 20570  df-hmeo 20763  df-fil 20854  df-fm 20946  df-flim 20947  df-flf 20948  df-xms 21328  df-ms 21329  df-tms 21330  df-cncf 21903  df-limc 22814  df-dv 22815  df-log 23499  df-em 23911
This theorem is referenced by:  dchrvmasumlem2  24329  mulog2sumlem2  24366
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