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Theorem pntrlog2bndlem1 22785
Description: The sum of selberg3r 22777 and selberg4r 22778. (Contributed by Mario Carneiro, 31-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pntsval.1  |-  S  =  ( a  e.  RR  |->  sum_ i  e.  ( 1 ... ( |_ `  a ) ) ( (Λ `  i )  x.  ( ( log `  i
)  +  (ψ `  ( a  /  i
) ) ) ) )
pntrlog2bnd.r  |-  R  =  ( a  e.  RR+  |->  ( (ψ `  a )  -  a ) )
Assertion
Ref Expression
pntrlog2bndlem1  |-  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( ( ( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  <_O(1)
Distinct variable groups:    i, a, n, x    S, n, x    R, n, x
Allowed substitution hints:    R( i, a)    S( i, a)

Proof of Theorem pntrlog2bndlem1
Dummy variables  k  m  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1red 9397 . . 3  |-  ( T. 
->  1  e.  RR )
2 pntrlog2bnd.r . . . . 5  |-  R  =  ( a  e.  RR+  |->  ( (ψ `  a )  -  a ) )
32selberg34r 22779 . . . 4  |-  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( ( ( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  O(1)
4 elioore 11326 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  ->  x  e.  RR )
54adantl 463 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  x  e.  RR )
6 1rp 10991 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  RR+
76a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  1  e.  RR+ )
8 1red 9397 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  1  e.  RR )
9 eliooord 11351 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  ->  ( 1  <  x  /\  x  < +oo ) )
109adantl 463 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
1  <  x  /\  x  < +oo ) )
1110simpld 456 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  1  <  x )
128, 5, 11ltled 9518 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  1  <_  x )
135, 7, 12rpgecld 11058 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  x  e.  RR+ )
142pntrf 22771 . . . . . . . . . . 11  |-  R : RR+
--> RR
1514ffvelrni 5839 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( R `
 x )  e.  RR )
1613, 15syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( R `  x )  e.  RR )
1713relogcld 22031 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( log `  x )  e.  RR )
1816, 17remulcld 9410 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )
19 fzfid 11791 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
1 ... ( |_ `  x ) )  e. 
Fin )
2013adantr 462 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  x  e.  RR+ )
21 elfznn 11474 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  n  e.  NN )
2221adantl 463 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  NN )
2322nnrpd 11022 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
2420, 23rpdivcld 11040 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x  /  n )  e.  RR+ )
2514ffvelrni 5839 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  /  n )  e.  RR+  ->  ( R `
 ( x  /  n ) )  e.  RR )
2624, 25syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  n
) )  e.  RR )
27 fzfid 11791 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 1 ... n )  e. 
Fin )
28 sgmss 22403 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  NN  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  C_  ( 1 ... n
) )
2922, 28syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  C_  ( 1 ... n ) )
30 ssfi 7529 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( 1 ... n
)  e.  Fin  /\  { y  e.  NN  | 
y  ||  n }  C_  ( 1 ... n
) )  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  e.  Fin )
3127, 29, 30syl2anc 656 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  e.  Fin )
32 ssrab2 3434 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  C_  NN
33 simpr 458 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  m  e.  { y  e.  NN  | 
y  ||  n }
)
3432, 33sseldi 3351 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  m  e.  NN )
35 vmacl 22415 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( m  e.  NN  ->  (Λ `  m )  e.  RR )
3634, 35syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  (Λ `  m
)  e.  RR )
37 dvdsdivcl 22480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( n  e.  NN  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } )  ->  (
n  /  m )  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } )
3822, 37sylan 468 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  ( n  /  m )  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n }
)
3932, 38sseldi 3351 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  ( n  /  m )  e.  NN )
40 vmacl 22415 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( n  /  m )  e.  NN  ->  (Λ `  ( n  /  m
) )  e.  RR )
4139, 40syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  (Λ `  (
n  /  m ) )  e.  RR )
4236, 41remulcld 9410 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  e.  RR )
4331, 42fsumrecl 13207 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  e.  RR )
44 vmacl 22415 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  NN  ->  (Λ `  n )  e.  RR )
4522, 44syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  (Λ `  n
)  e.  RR )
4623relogcld 22031 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( log `  n )  e.  RR )
4745, 46remulcld 9410 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n ) )  e.  RR )
4843, 47resubcld 9772 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) )  e.  RR )
4926, 48remulcld 9410 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  RR )
5019, 49fsumrecl 13207 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  RR )
515, 11rplogcld 22037 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( log `  x )  e.  RR+ )
5250, 51rerpdivcld 11050 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) )  e.  RR )
5318, 52resubcld 9772 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
5453, 13rerpdivcld 11050 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x )  e.  RR )
5554recnd 9408 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x )  e.  CC )
5655lo1o12 13007 . . . 4  |-  ( T. 
->  ( ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( ( ( ( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  O(1)  <->  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( abs `  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x ) ) )  e.  <_O(1) ) )
573, 56mpbii 211 . . 3  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( abs `  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x ) ) )  e.  <_O(1) )
5855abscld 12918 . . 3  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( ( ( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  RR )
5916recnd 9408 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( R `  x )  e.  CC )
6059abscld 12918 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( R `  x ) )  e.  RR )
6160, 17remulcld 9410 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )
6226recnd 9408 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  n
) )  e.  CC )
6362abscld 12918 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  e.  RR )
6422nnred 10333 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  RR )
65 pntsval.1 . . . . . . . . . . . 12  |-  S  =  ( a  e.  RR  |->  sum_ i  e.  ( 1 ... ( |_ `  a ) ) ( (Λ `  i )  x.  ( ( log `  i
)  +  (ψ `  ( a  /  i
) ) ) ) )
6665pntsf 22781 . . . . . . . . . . 11  |-  S : RR
--> RR
6766ffvelrni 5839 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  RR  ->  ( S `  n )  e.  RR )
6864, 67syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  e.  RR )
69 1red 9397 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  1  e.  RR )
7064, 69resubcld 9772 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  -  1 )  e.  RR )
7166ffvelrni 5839 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( n  -  1 )  e.  RR  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  e.  RR )
7270, 71syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  e.  RR )
7368, 72resubcld 9772 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  -  ( S `  ( n  -  1
) ) )  e.  RR )
7463, 73remulcld 9410 . . . . . . 7  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n
) ) )  x.  ( ( S `  n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  e.  RR )
7519, 74fsumrecl 13207 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  e.  RR )
7675, 51rerpdivcld 11050 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) )  e.  RR )
7761, 76resubcld 9772 . . . 4  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
7877, 13rerpdivcld 11050 . . 3  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( ( abs `  ( R `  x
) )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x )  e.  RR )
7917recnd 9408 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( log `  x )  e.  CC )
8059, 79mulcld 9402 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  e.  CC )
8150recnd 9408 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  CC )
8251rpne0d 11028 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( log `  x )  =/=  0 )
8381, 79, 82divcld 10103 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) )  e.  CC )
8480, 83subcld 9715 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  e.  CC )
8584abscld 12918 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( ( R `  x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  e.  RR )
8681abscld 12918 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  e.  RR )
8786, 51rerpdivcld 11050 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) )  e.  RR )
8861, 87resubcld 9772 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
8949recnd 9408 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  CC )
9089abscld 12918 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  e.  RR )
9119, 90fsumrecl 13207 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  e.  RR )
9219, 89fsumabs 13260 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )
9348recnd 9408 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) )  e.  CC )
9462, 93absmuld 12936 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  =  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( abs `  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )
9593abscld 12918 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  RR )
9662absge0d 12926 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  ( abs `  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) )
9743recnd 9408 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  e.  CC )
9847recnd 9408 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n ) )  e.  CC )
9997, 98abs2dif2d 12940 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  <_  ( ( abs `  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )  +  ( abs `  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )
10072recnd 9408 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  e.  CC )
10197, 98addcld 9401 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) )  e.  CC )
102100, 101pncan2d 9717 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( S `  (
n  -  1 ) )  +  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  -  ( S `
 ( n  - 
1 ) ) )  =  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )
103 elfzuz 11445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  1 )
)
104103adantl 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  1 )
)
105 elfznn 11474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  ( 1 ... n )  ->  k  e.  NN )
106105adantl 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  k  e.  NN )
107 vmacl 22415 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  e.  NN  ->  (Λ `  k )  e.  RR )
108106, 107syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  (Λ `  k )  e.  RR )
109106nnrpd 11022 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  k  e.  RR+ )
110109relogcld 22031 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  ( log `  k )  e.  RR )
111108, 110remulcld 9410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  (
(Λ `  k )  x.  ( log `  k
) )  e.  RR )
112 fzfid 11791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  (
1 ... k )  e. 
Fin )
113 sgmss 22403 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  NN  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  C_  ( 1 ... k
) )
114106, 113syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  C_  ( 1 ... k
) )
115 ssfi 7529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( 1 ... k
)  e.  Fin  /\  { y  e.  NN  | 
y  ||  k }  C_  ( 1 ... k
) )  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  e.  Fin )
116112, 114, 115syl2anc 656 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  e.  Fin )
117 ssrab2 3434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  C_  NN
118 simpr 458 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  m  e.  { y  e.  NN  | 
y  ||  k }
)
119117, 118sseldi 3351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  m  e.  NN )
120119, 35syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  (Λ `  m
)  e.  RR )
121 dvdsdivcl 22480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( k  e.  NN  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  (
k  /  m )  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )
122106, 121sylan 468 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  ( k  /  m )  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  k }
)
123117, 122sseldi 3351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  ( k  /  m )  e.  NN )
124 vmacl 22415 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( k  /  m )  e.  NN  ->  (Λ `  ( k  /  m
) )  e.  RR )
125123, 124syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  (Λ `  (
k  /  m ) )  e.  RR )
126120, 125remulcld 9410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( T. 
/\  x  e.  ( 1 (,) +oo )
)  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k } )  ->  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m
) ) )  e.  RR )
127116, 126fsumrecl 13207 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k }  ( (Λ `  m
)  x.  (Λ `  (
k  /  m ) ) )  e.  RR )
128111, 127readdcld 9409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  (
( (Λ `  k )  x.  ( log `  k
) )  +  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m
) ) ) )  e.  RR )
129128recnd 9408 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  k  e.  ( 1 ... n
) )  ->  (
( (Λ `  k )  x.  ( log `  k
) )  +  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m
) ) ) )  e.  CC )
130 fveq2 5688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  (Λ `  k )  =  (Λ `  n ) )
131 fveq2 5688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  ( log `  k )  =  ( log `  n
) )
132130, 131oveq12d 6108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  =  n  ->  (
(Λ `  k )  x.  ( log `  k
) )  =  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) )
133 breq2 4293 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  n  ->  (
y  ||  k  <->  y  ||  n ) )
134133rabbidv 2962 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  =  n  ->  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  =  { y  e.  NN  |  y  ||  n }
)
135 oveq1 6097 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  n  ->  (
k  /  m )  =  ( n  /  m ) )
136135fveq2d 5692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  n  ->  (Λ `  ( k  /  m
) )  =  (Λ `  ( n  /  m
) ) )
137136oveq2d 6106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  n  ->  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) )  =  ( (Λ `  m
)  x.  (Λ `  (
n  /  m ) ) ) )
138137adantr 462 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  =  n  /\  m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } )  ->  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) )  =  ( (Λ `  m
)  x.  (Λ `  (
n  /  m ) ) ) )
139134, 138sumeq12rdv 13180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  =  n  ->  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k }  ( (Λ `  m
)  x.  (Λ `  (
k  /  m ) ) )  =  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) ) )
140132, 139oveq12d 6108 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( k  =  n  ->  (
( (Λ `  k )  x.  ( log `  k
) )  +  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  k }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m
) ) ) )  =  ( ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n ) )  +  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) ) )
141104, 129, 140fsumm1 13216 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ k  e.  ( 1 ... n
) ( ( (Λ `  k )  x.  ( log `  k ) )  +  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  k } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) )  =  ( sum_ k  e.  ( 1 ... ( n  - 
1 ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) )  +  ( ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) )  +  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) ) ) ) )
14265pntsval2 22784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( n  e.  RR  ->  ( S `  n )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_
`  n ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
14364, 142syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_ `  n ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
14422nnzd 10742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  ZZ )
145 flid 11653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( n  e.  ZZ  ->  ( |_ `  n )  =  n )
146144, 145syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( |_ `  n )  =  n )
147146oveq2d 6106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 1 ... ( |_ `  n ) )  =  ( 1 ... n
) )
148147sumeq1d 13174 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_ `  n ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... n
) ( ( (Λ `  k )  x.  ( log `  k ) )  +  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  k } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
149143, 148eqtrd 2473 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... n ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
15065pntsval2 22784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( n  -  1 )  e.  RR  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( n  - 
1 ) ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
15170, 150syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( n  -  1
) ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
152 1zzd 10673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  1  e.  ZZ )
153144, 152zsubcld 10748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  -  1 )  e.  ZZ )
154 flid 11653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( n  -  1 )  e.  ZZ  ->  ( |_ `  ( n  - 
1 ) )  =  ( n  -  1 ) )
155153, 154syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( |_ `  ( n  -  1 ) )  =  ( n  -  1 ) )
156155oveq2d 6106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 1 ... ( |_ `  ( n  -  1
) ) )  =  ( 1 ... (
n  -  1 ) ) )
157156sumeq1d 13174 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ k  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( n  - 
1 ) ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... (
n  -  1 ) ) ( ( (Λ `  k )  x.  ( log `  k ) )  +  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  k } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
158151, 157eqtrd 2473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  ( n  -  1 ) )  =  sum_ k  e.  ( 1 ... ( n  - 
1 ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) ) )
15997, 98addcomd 9567 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) )  =  ( ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n ) )  +  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) ) )
160158, 159oveq12d 6108 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  ( n  -  1 ) )  +  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  =  ( sum_ k  e.  ( 1 ... ( n  - 
1 ) ) ( ( (Λ `  k
)  x.  ( log `  k ) )  + 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  k }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( k  /  m ) ) ) )  +  ( ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) )  +  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) ) ) ) )
161141, 149, 1603eqtr4d 2483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  =  ( ( S `  (
n  -  1 ) )  +  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )
162161oveq1d 6105 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  -  ( S `  ( n  -  1
) ) )  =  ( ( ( S `
 ( n  - 
1 ) )  +  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  -  ( S `
 ( n  - 
1 ) ) ) )
163 vmage0 22418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( m  e.  NN  ->  0  <_  (Λ `  m )
)
16434, 163syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  0  <_  (Λ `  m ) )
165 vmage0 22418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( n  /  m )  e.  NN  ->  0  <_  (Λ `  ( n  /  m ) ) )
16639, 165syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  0  <_  (Λ `  ( n  /  m
) ) )
16736, 41, 164, 166mulge0d 9912 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) )  /\  m  e. 
{ y  e.  NN  |  y  ||  n }
)  ->  0  <_  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )
16831, 42, 167fsumge0 13254 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  sum_
m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )
16943, 168absidd 12905 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs ` 
sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )  =  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )
170 vmage0 22418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( n  e.  NN  ->  0  <_  (Λ `  n )
)
17122, 170syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  (Λ `  n ) )
17222nnge1d 10360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  1  <_  n )
17364, 172logge0d 22038 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  ( log `  n ) )
17445, 46, 171, 173mulge0d 9912 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) )
17547, 174absidd 12905 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) )  =  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) )
176169, 175oveq12d 6108 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) ) )  +  ( abs `  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  =  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  +  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )
177102, 162, 1763eqtr4d 2483 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  -  ( S `  ( n  -  1
) ) )  =  ( ( abs `  sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) ) )  +  ( abs `  (
(Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) ) )
17899, 177breqtrrd 4315 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( sum_ m  e.  {
y  e.  NN  | 
y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  <_  ( ( S `  n )  -  ( S `  ( n  -  1
) ) ) )
17995, 73, 63, 96, 178lemul2ad 10269 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n
) ) )  x.  ( abs `  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  <_  (
( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) ) )
18094, 179eqbrtrd 4309 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  <_  (
( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) ) )
18119, 90, 74, 180fsumle 13258 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) ) )
18286, 91, 75, 92, 181letrd 9524 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) ) )
18386, 75, 51, 182lediv1dd 11077 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) )  <_  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )
18487, 76, 61, 183lesub2dd 9952 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  <_  ( (
( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) ) )
18559, 79absmuld 12936 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) ) )  =  ( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( abs `  ( log `  x
) ) ) )
1865, 12logge0d 22038 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  0  <_  ( log `  x
) )
18717, 186absidd 12905 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( log `  x
) )  =  ( log `  x ) )
188187oveq2d 6106 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( abs `  ( log `  x
) ) )  =  ( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) ) )
189185, 188eqtrd 2473 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) ) )  =  ( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) ) )
19081, 79, 82absdivd 12937 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  =  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( abs `  ( log `  x
) ) ) )
191187oveq2d 6106 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( abs `  ( log `  x
) ) )  =  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )
192190, 191eqtrd 2473 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  =  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )
193189, 192oveq12d 6108 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  (
( R `  x
)  x.  ( log `  x ) ) )  -  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  =  ( ( ( abs `  ( R `
 x ) )  x.  ( log `  x
) )  -  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) ) )
19480, 83abs2difd 12939 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  (
( R `  x
)  x.  ( log `  x ) ) )  -  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  <_  ( abs `  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) ) ) )
195193, 194eqbrtrrd 4311 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( R `  ( x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n } 
( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  <_  ( abs `  ( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) ) )
19677, 88, 85, 184, 195letrd 9524 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  <_  ( abs `  ( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) ) )
19777, 85, 13, 196lediv1dd 11077 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( ( abs `  ( R `  x
) )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x )  <_  ( ( abs `  ( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  /  x ) )
19853recnd 9408 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  e.  CC )
1995recnd 9408 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  x  e.  CC )
20013rpne0d 11028 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  x  =/=  0 )
201198, 199, 200absdivd 12937 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( ( ( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  =  ( ( abs `  ( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  /  ( abs `  x
) ) )
20213rpge0d 11027 . . . . . . . 8  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  0  <_  x )
2035, 202absidd 12905 . . . . . . 7  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  x )  =  x )
204203oveq2d 6106 . . . . . 6  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( abs `  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) ) )  /  ( abs `  x ) )  =  ( ( abs `  (
( ( R `  x )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) ) )  /  x ) )
205201, 204eqtrd 2473 . . . . 5  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  ( abs `  ( ( ( ( R `  x
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( R `  ( x  /  n
) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y 
||  n }  (
(Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m ) ) )  -  ( (Λ `  n
)  x.  ( log `  n ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  =  ( ( abs `  ( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) ) )  /  x ) )
206197, 205breqtrrd 4315 . . . 4  |-  ( ( T.  /\  x  e.  ( 1 (,) +oo ) )  ->  (
( ( ( abs `  ( R `  x
) )  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x )  <_  ( abs `  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x ) ) )
207206adantrr 711 . . 3  |-  ( ( T.  /\  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  /\  1  <_  x ) )  -> 
( ( ( ( abs `  ( R `
 x ) )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x )  <_  ( abs `  (
( ( ( R `
 x )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( R `  (
x  /  n ) )  x.  ( sum_ m  e.  { y  e.  NN  |  y  ||  n }  ( (Λ `  m )  x.  (Λ `  ( n  /  m
) ) )  -  ( (Λ `  n )  x.  ( log `  n
) ) ) )  /  ( log `  x
) ) )  /  x ) ) )
2081, 57, 58, 78, 207lo1le 13125 . 2  |-  ( T. 
->  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( ( ( ( abs `  ( R `
 x ) )  x.  ( log `  x
) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  <_O(1) )
209208trud 1373 1  |-  ( x  e.  ( 1 (,) +oo )  |->  ( ( ( ( abs `  ( R `  x )
)  x.  ( log `  x ) )  -  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( S `  ( n  -  1 ) ) ) )  /  ( log `  x ) ) )  /  x ) )  e.  <_O(1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    /\ wa 369    = wceq 1364   T. wtru 1365    e. wcel 1761   {crab 2717    C_ wss 3325   class class class wbr 4289    e. cmpt 4347   ` cfv 5415  (class class class)co 6090   Fincfn 7306   RRcr 9277   0cc0 9278   1c1 9279    + caddc 9281    x. cmul 9283   +oocpnf 9411    < clt 9414    <_ cle 9415    - cmin 9591    / cdiv 9989   NNcn 10318   ZZcz 10642   ZZ>=cuz 10857   RR+crp 10987   (,)cioo 11296   ...cfz 11433   |_cfl 11636   abscabs 12719   O(1)co1 12960   <_O(1)clo1 12961   sum_csu 13159    || cdivides 13531   logclog 21965  Λcvma 22388  ψcchp 22389
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1713  ax-7 1733  ax-8 1763  ax-9 1765  ax-10 1780  ax-11 1785  ax-12 1797  ax-13 1948  ax-ext 2422  ax-rep 4400  ax-sep 4410  ax-nul 4418  ax-pow 4467  ax-pr 4528  ax-un 6371  ax-inf2 7843  ax-cnex 9334  ax-resscn 9335  ax-1cn 9336  ax-icn 9337  ax-addcl 9338  ax-addrcl 9339  ax-mulcl 9340  ax-mulrcl 9341  ax-mulcom 9342  ax-addass 9343  ax-mulass 9344  ax-distr 9345  ax-i2m1 9346  ax-1ne0 9347  ax-1rid 9348  ax-rnegex 9349  ax-rrecex 9350  ax-cnre 9351  ax-pre-lttri 9352  ax-pre-lttrn 9353  ax-pre-ltadd 9354  ax-pre-mulgt0 9355  ax-pre-sup 9356  ax-addf 9357  ax-mulf 9358
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 961  df-3an 962  df-tru 1367  df-fal 1370  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1706  df-eu 2261  df-mo 2262  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-nel 2607  df-ral 2718  df-rex 2719  df-reu 2720  df-rmo 2721  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3184  df-csb 3286  df-dif 3328  df-un 3330  df-in 3332  df-ss 3339  df-pss 3341  df-nul 3635  df-if 3789  df-pw 3859  df-sn 3875  df-pr 3877  df-tp 3879  df-op 3881  df-uni 4089  df-int 4126  df-iun 4170  df-iin 4171  df-disj 4260  df-br 4290  df-opab 4348  df-mpt 4349  df-tr 4383  df-eprel 4628  df-id 4632  df-po 4637  df-so 4638  df-fr 4675  df-se 4676  df-we 4677  df-ord 4718  df-on 4719  df-lim 4720  df-suc 4721  df-xp 4842  df-rel 4843  df-cnv 4844  df-co 4845  df-dm 4846  df-rn 4847  df-res 4848  df-ima 4849  df-iota 5378  df-fun 5417  df-fn 5418  df-f 5419  df-f1 5420  df-fo 5421  df-f1o 5422  df-fv 5423  df-isom 5424  df-riota 6049  df-ov 6093  df-oprab 6094  df-mpt2 6095  df-of 6319  df-om 6476  df-1st 6576  df-2nd 6577  df-supp 6690  df-recs 6828  df-rdg 6862  df-1o 6916  df-2o 6917  df-oadd 6920  df-er 7097  df-map 7212  df-pm 7213  df-ixp 7260  df-en 7307  df-dom 7308  df-sdom 7309  df-fin 7310  df-fsupp 7617  df-fi 7657  df-sup 7687  df-oi 7720  df-card 8105  df-cda 8333  df-pnf 9416  df-mnf 9417  df-xr 9418  df-ltxr 9419  df-le 9420  df-sub 9593  df-neg 9594  df-div 9990  df-nn 10319  df-2 10376  df-3 10377  df-4 10378  df-5 10379  df-6 10380  df-7 10381  df-8 10382  df-9 10383  df-10 10384  df-n0 10576  df-z 10643  df-dec 10752  df-uz 10858  df-q 10950  df-rp 10988  df-xneg 11085  df-xadd 11086  df-xmul 11087  df-ioo 11300  df-ioc 11301  df-ico 11302  df-icc 11303  df-fz 11434  df-fzo 11545  df-fl 11638  df-mod 11705  df-seq 11803  df-exp 11862  df-fac 12048  df-bc 12075  df-hash 12100  df-shft 12552  df-cj 12584  df-re 12585  df-im 12586  df-sqr 12720  df-abs 12721  df-limsup 12945  df-clim 12962  df-rlim 12963  df-o1 12964  df-lo1 12965  df-sum 13160  df-ef 13349  df-e 13350  df-sin 13351  df-cos 13352  df-pi 13354  df-dvds 13532  df-gcd 13687  df-prm 13760  df-pc 13900  df-struct 14172  df-ndx 14173  df-slot 14174  df-base 14175  df-sets 14176  df-ress 14177  df-plusg 14247  df-mulr 14248  df-starv 14249  df-sca 14250  df-vsca 14251  df-ip 14252  df-tset 14253  df-ple 14254  df-ds 14256  df-unif 14257  df-hom 14258  df-cco 14259  df-rest 14357  df-topn 14358  df-0g 14376  df-gsum 14377  df-topgen 14378  df-pt 14379  df-prds 14382  df-xrs 14436  df-qtop 14441  df-imas 14442  df-xps 14444  df-mre 14520  df-mrc 14521  df-acs 14523  df-mnd 15411  df-submnd 15461  df-mulg 15541  df-cntz 15828  df-cmn 16272  df-psmet 17768  df-xmet 17769  df-met 17770  df-bl 17771  df-mopn 17772  df-fbas 17773  df-fg 17774  df-cnfld 17778  df-top 18462  df-bases 18464  df-topon 18465  df-topsp 18466  df-cld 18582  df-ntr 18583  df-cls 18584  df-nei 18661  df-lp 18699  df-perf 18700  df-cn 18790  df-cnp 18791  df-haus 18878  df-cmp 18949  df-tx 19094  df-hmeo 19287  df-fil 19378  df-fm 19470  df-flim 19471  df-flf 19472  df-xms 19854  df-ms 19855  df-tms 19856  df-cncf 20413  df-limc 21300  df-dv 21301  df-log 21967  df-cxp 21968  df-em 22345  df-cht 22393  df-vma 22394  df-chp 22395  df-ppi 22396  df-mu 22397
This theorem is referenced by:  pntrlog2bndlem4  22788
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