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Theorem dchrisum0lem2 20667
Description: Lemma for dchrisum0 20669. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rpvmasum.z  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
rpvmasum.l  |-  L  =  ( ZRHom `  Z
)
rpvmasum.a  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
rpvmasum2.g  |-  G  =  (DChr `  N )
rpvmasum2.d  |-  D  =  ( Base `  G
)
rpvmasum2.1  |-  .1.  =  ( 0g `  G )
rpvmasum2.w  |-  W  =  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  |  sum_ m  e.  NN  ( ( y `
 ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }
dchrisum0.b  |-  ( ph  ->  X  e.  W )
dchrisum0lem1.f  |-  F  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  ( sqr `  a ) ) )
dchrisum0.c  |-  ( ph  ->  C  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
dchrisum0.s  |-  ( ph  ->  seq  1 (  +  ,  F )  ~~>  S )
dchrisum0.1  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  F ) `
 ( |_ `  y ) )  -  S ) )  <_ 
( C  /  ( sqr `  y ) ) )
dchrisum0lem2.h  |-  H  =  ( y  e.  RR+  |->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y
) ) ) )
dchrisum0lem2.u  |-  ( ph  ->  H  ~~> r  U )
dchrisum0lem2.k  |-  K  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  a ) )
dchrisum0lem2.e  |-  ( ph  ->  E  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
dchrisum0lem2.t  |-  ( ph  ->  seq  1 (  +  ,  K )  ~~>  T )
dchrisum0lem2.3  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  y
) )
Assertion
Ref Expression
dchrisum0lem2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) ) )  e.  O ( 1 ) )
Distinct variable groups:    x, m, y,  .1.    m, d, x, y, C    F, d, x, y   
a, d, m, x, y    E, d, m, x, y    m, K, y   
m, N, x, y    ph, d, m, x    T, d, m, x, y    S, d, m, x, y    U, m, x    x, W    m, Z, x, y    D, m, x, y    L, a, d, m, x, y    X, a, d, m, x, y    m, F
Allowed substitution hints:    ph( y, a)    C( a)    D( a, d)    S( a)    T( a)    U( y, a, d)    .1. ( a,
d)    E( a)    F( a)    G( x, y, m, a, d)    H( x, y, m, a, d)    K( x, a, d)    N( a, d)    W( y, m, a, d)    Z( a, d)

Proof of Theorem dchrisum0lem2
StepHypRef Expression
1 2cn 9816 . . . 4  |-  2  e.  CC
21a1i 10 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  2  e.  CC )
3 rpcn 10362 . . . . 5  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  CC )
43adantl 452 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  CC )
5 fzfid 11035 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1 ... ( |_ `  x ) )  e. 
Fin )
6 rpvmasum2.g . . . . . . 7  |-  G  =  (DChr `  N )
7 rpvmasum.z . . . . . . 7  |-  Z  =  (ℤ/n `  N )
8 rpvmasum2.d . . . . . . 7  |-  D  =  ( Base `  G
)
9 rpvmasum.l . . . . . . 7  |-  L  =  ( ZRHom `  Z
)
10 rpvmasum2.w . . . . . . . . . . 11  |-  W  =  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  |  sum_ m  e.  NN  ( ( y `
 ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }
11 ssrab2 3258 . . . . . . . . . . 11  |-  { y  e.  ( D  \  {  .1.  } )  | 
sum_ m  e.  NN  ( ( y `  ( L `  m ) )  /  m )  =  0 }  C_  ( D  \  {  .1.  } )
1210, 11eqsstri 3208 . . . . . . . . . 10  |-  W  C_  ( D  \  {  .1.  } )
13 dchrisum0.b . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  X  e.  W )
1412, 13sseldi 3178 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  X  e.  ( D 
\  {  .1.  }
) )
15 eldifi 3298 . . . . . . . . 9  |-  ( X  e.  ( D  \  {  .1.  } )  ->  X  e.  D )
1614, 15syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  D )
1716ad2antrr 706 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  X  e.  D )
18 elfzelz 10798 . . . . . . . 8  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  ZZ )
1918adantl 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  ZZ )
206, 7, 8, 9, 17, 19dchrzrhcl 20484 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( X `  ( L `  m
) )  e.  CC )
21 elfznn 10819 . . . . . . . . 9  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  NN )
2221nnrpd 10389 . . . . . . . 8  |-  ( m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  m  e.  RR+ )
2322adantl 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  RR+ )
2423rpcnd 10392 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  CC )
2523rpne0d 10395 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  =/=  0 )
2620, 24, 25divcld 9536 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
275, 26fsumcl 12206 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
284, 27mulcld 8855 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  e.  CC )
29 rpssre 10364 . . . . 5  |-  RR+  C_  RR
30 o1const 12093 . . . . 5  |-  ( (
RR+  C_  RR  /\  2  e.  CC )  ->  (
x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O ( 1 ) )
3129, 1, 30mp2an 653 . . . 4  |-  ( x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O ( 1 )
3231a1i 10 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  2 )  e.  O
( 1 ) )
3329a1i 10 . . . 4  |-  ( ph  -> 
RR+  C_  RR )
34 1re 8837 . . . . 5  |-  1  e.  RR
3534a1i 10 . . . 4  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
36 dchrisum0lem2.e . . . . 5  |-  ( ph  ->  E  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
37 elrege0 10746 . . . . . 6  |-  ( E  e.  ( 0 [,) 
+oo )  <->  ( E  e.  RR  /\  0  <_  E ) )
3837simplbi 446 . . . . 5  |-  ( E  e.  ( 0 [,) 
+oo )  ->  E  e.  RR )
3936, 38syl 15 . . . 4  |-  ( ph  ->  E  e.  RR )
404, 27absmuld 11936 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( ( abs `  x )  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
41 rprege0 10368 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
4241adantl 452 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
43 absid 11781 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  -> 
( abs `  x
)  =  x )
4442, 43syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  x )  =  x )
4544oveq1d 5873 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( abs `  x )  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
4640, 45eqtrd 2315 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( abs `  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )
4746adantrr 697 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  =  ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) ) )
4827adantrr 697 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  e.  CC )
4948subid1d 9146 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  -  0 )  = 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
5021adantl 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  m  e.  NN )
51 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  m  ->  ( L `  a )  =  ( L `  m ) )
5251fveq2d 5529 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  m  ->  ( X `  ( L `  a ) )  =  ( X `  ( L `  m )
) )
53 id 19 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  m  ->  a  =  m )
5452, 53oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  m  ->  (
( X `  ( L `  a )
)  /  a )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
55 dchrisum0lem2.k . . . . . . . . . . . . . 14  |-  K  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  a ) )
56 ovex 5883 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( X `  ( L `
 a ) )  /  a )  e. 
_V
5754, 55, 56fvmpt3i 5605 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  e.  NN  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
5850, 57syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
5958adantlrr 701 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( K `  m )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )
60 rpregt0 10367 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )
6160ad2antrl 708 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )
6261simpld 445 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  x  e.  RR )
63 simprr 733 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
1  <_  x )
64 flge1nn 10949 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  RR  /\  1  <_  x )  -> 
( |_ `  x
)  e.  NN )
6562, 63, 64syl2anc 642 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( |_ `  x
)  e.  NN )
66 nnuz 10263 . . . . . . . . . . . 12  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
6765, 66syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( |_ `  x
)  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
6826adantlrr 701 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m )  e.  CC )
6959, 67, 68fsumser 12203 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  =  (  seq  1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) ) )
70 rpvmasum.a . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
71 rpvmasum2.1 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  .1.  =  ( 0g `  G )
72 eldifsni 3750 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( X  e.  ( D  \  {  .1.  } )  ->  X  =/=  .1.  )
7314, 72syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  X  =/=  .1.  )
74 dchrisum0lem2.t . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  seq  1 (  +  ,  K )  ~~>  T )
75 dchrisum0lem2.3 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  y
) )
767, 9, 70, 6, 8, 71, 16, 73, 55, 36, 74, 75, 10dchrvmaeq0 20653 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( X  e.  W  <->  T  =  0 ) )
7713, 76mpbid 201 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  T  =  0 )
7877adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  T  =  0 )
7978eqcomd 2288 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
0  =  T )
8069, 79oveq12d 5876 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  -  0 )  =  ( (  seq  1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )
8149, 80eqtr3d 2317 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m )  =  ( (  seq  1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  x ) )  -  T ) )
8281fveq2d 5529 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  =  ( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) ) )
83 elicopnf 10739 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  e.  RR  ->  (
x  e.  ( 1 [,)  +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  1  <_  x ) ) )
8434, 83ax-mp 8 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( 1 [,) 
+oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  1  <_  x ) )
8562, 63, 84sylanbrc 645 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  x  e.  ( 1 [,)  +oo ) )
8675adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  A. y  e.  (
1 [,)  +oo ) ( abs `  ( (  seq  1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y ) )
87 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  x  ->  ( |_ `  y )  =  ( |_ `  x
) )
8887fveq2d 5529 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  x  ->  (  seq  1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  =  (  seq  1
(  +  ,  K
) `  ( |_ `  x ) ) )
8988oveq1d 5873 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  x  ->  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  y ) )  -  T )  =  ( (  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) )
9089fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  x  ->  ( abs `  ( (  seq  1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  =  ( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) ) )
91 oveq2 5866 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  x  ->  ( E  /  y )  =  ( E  /  x
) )
9290, 91breq12d 4036 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  x  ->  (
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  y
)  <->  ( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  x
) ) )
9392rspcv 2880 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 1 [,) 
+oo )  ->  ( A. y  e.  (
1 [,)  +oo ) ( abs `  ( (  seq  1 (  +  ,  K ) `  ( |_ `  y ) )  -  T ) )  <_  ( E  /  y )  -> 
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  x
) ) )
9485, 86, 93sylc 56 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  K ) `
 ( |_ `  x ) )  -  T ) )  <_ 
( E  /  x
) )
9582, 94eqbrtrd 4043 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) )
9648abscld 11918 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  e.  RR )
9739adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  ->  E  e.  RR )
98 lemuldiv2 9636 . . . . . . 7  |-  ( ( ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) )  e.  RR  /\  E  e.  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <  x ) )  -> 
( ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  <_  E  <->  ( abs ` 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) ) )
9996, 97, 61, 98syl3anc 1182 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( ( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  <_  E  <->  ( abs ` 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  <_  ( E  /  x ) ) )
10095, 99mpbird 223 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( x  x.  ( abs `  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  <_  E
)
10147, 100eqbrtrd 4043 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x ) )  -> 
( abs `  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  <_  E
)
10233, 28, 35, 39, 101elo1d 12010 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) )  e.  O
( 1 ) )
1032, 28, 32, 102o1mul2 12098 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  (
x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
104 fzfid 11035 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) )  e. 
Fin )
10523rpsqrcld 11894 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  e.  RR+ )
106105rpcnd 10392 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  e.  CC )
107105rpne0d 10395 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  m )  =/=  0
)
10820, 106, 107divcld 9536 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  e.  CC )
109108adantr 451 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  e.  CC )
110 elfznn 10819 . . . . . . . . . 10  |-  ( d  e.  ( 1 ... ( |_ `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  ->  d  e.  NN )
111110adantl 452 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  d  e.  NN )
112111nnrpd 10389 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  d  e.  RR+ )
113112rpsqrcld 11894 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  e.  RR+ )
114113rpcnd 10392 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  e.  CC )
115113rpne0d 10395 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( sqr `  d )  =/=  0
)
116109, 114, 115divcld 9536 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  e.  CC )
117104, 116fsumcl 12206 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
1185, 117fsumcl 12206 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
119 mulcl 8821 . . . 4  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  e.  CC )  ->  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) )  e.  CC )
1201, 28, 119sylancr 644 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )  e.  CC )
121 2re 9815 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
122 simpr 447 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR+ )
123 2z 10054 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  ZZ
124 rpexpcl 11122 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e.  RR+  /\  2  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  RR+ )
125122, 123, 124sylancl 643 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x ^ 2 )  e.  RR+ )
126 rpdivcl 10376 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( x ^ 2 )  e.  RR+  /\  m  e.  RR+ )  ->  (
( x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+ )
127125, 22, 126syl2an 463 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+ )
128127rpsqrcld 11894 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  e.  RR+ )
129128rpred 10390 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  e.  RR )
130 remulcl 8822 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  RR )
131121, 129, 130sylancr 644 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  RR )
132131recnd 8861 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  e.  CC )
133108, 132mulcld 8855 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  e.  CC )
1345, 117, 133fsumsub 12250 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )  =  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
135113rpcnne0d 10399 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( ( sqr `  d )  e.  CC  /\  ( sqr `  d )  =/=  0
) )
136 reccl 9431 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( sqr `  d
)  e.  CC  /\  ( sqr `  d )  =/=  0 )  -> 
( 1  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
137135, 136syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( 1  /  ( sqr `  d
) )  e.  CC )
138104, 137fsumcl 12206 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  e.  CC )
139108, 138, 132subdid 9235 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )  =  ( ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x. 
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  -  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
140 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( |_ `  y )  =  ( |_ `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )
141140oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  (
1 ... ( |_ `  y ) )  =  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )
142141sumeq1d 12174 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )
143 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( sqr `  y )  =  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )
144143oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  (
2  x.  ( sqr `  y ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )
145142, 144oveq12d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  ( ( x ^ 2 )  /  m )  ->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y ) ) )  =  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
146 dchrisum0lem2.h . . . . . . . . . . 11  |-  H  =  ( y  e.  RR+  |->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y
) ) ) )
147 ovex 5883 . . . . . . . . . . 11  |-  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  y ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  y ) ) )  e.  _V
148145, 146, 147fvmpt3i 5605 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x ^ 2 )  /  m )  e.  RR+  ->  ( H `
 ( ( x ^ 2 )  /  m ) )  =  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
149127, 148syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( H `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  (
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
150149oveq2d 5874 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
151109, 114, 115divrecd 9539 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  /\  d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
152151sumeq2dv 12176 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
153104, 108, 137fsummulc2 12246 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x. 
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  =  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
154152, 153eqtr4d 2318 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  =  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) ) )
155154oveq1d 5873 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  -  (
( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )  =  ( ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( 1  /  ( sqr `  d ) ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
156139, 150, 1553eqtr4d 2325 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  (
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
157156sumeq2dv 12176 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  ( H `  ( (
x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) ) )
158 mulcl 8821 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  x  e.  CC )  ->  ( 2  x.  x
)  e.  CC )
1591, 4, 158sylancr 644 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  x )  e.  CC )
1605, 159, 26fsummulc2 12246 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( 2  x.  x )  x.  (
( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )
1612, 4, 27mulassd 8858 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) ) )
162159adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  x )  e.  CC )
163162, 108, 106, 107div12d 9572 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  m ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( ( 2  x.  x )  /  ( sqr `  m ) ) ) )
164105rpcnne0d 10399 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  m )  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0
) )
165 divdiv1 9471 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  e.  CC  /\  ( ( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 )  /\  ( ( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 ) )  ->  ( ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  ( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  m ) )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) ) ) )
16620, 164, 164, 165syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( ( sqr `  m )  x.  ( sqr `  m
) ) ) )
16723rprege0d 10397 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( m  e.  RR  /\  0  <_  m ) )
168 remsqsqr 11742 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( m  e.  RR  /\  0  <_  m )  -> 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) )  =  m )
169167, 168syl 15 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  m )  x.  ( sqr `  m
) )  =  m )
170169oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  / 
( ( sqr `  m
)  x.  ( sqr `  m ) ) )  =  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )
171166, 170eqtr2d 2316 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( X `  ( L `  m ) )  /  m )  =  ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) ) )
172171oveq2d 5874 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( ( 2  x.  x )  x.  (
( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  m
) ) ) )
173125adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x ^ 2 )  e.  RR+ )
174173rprege0d 10397 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
x ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( x ^ 2 ) ) )
175 sqrdiv 11751 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( x ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( x ^ 2 ) )  /\  m  e.  RR+ )  ->  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) )  =  ( ( sqr `  ( x ^ 2 ) )  /  ( sqr `  m
) ) )
176174, 23, 175syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  ( ( sqr `  (
x ^ 2 ) )  /  ( sqr `  m ) ) )
17741ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
178 sqrsq 11755 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  -> 
( sqr `  (
x ^ 2 ) )  =  x )
179177, 178syl 15 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( x ^ 2 ) )  =  x )
180179oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( sqr `  ( x ^
2 ) )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( x  /  ( sqr `  m ) ) )
181176, 180eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) )  =  ( x  /  ( sqr `  m ) ) )
182181oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
1831a1i 10 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  2  e.  CC )
1844adantr 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  x  e.  CC )
185 divass 9442 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  x  e.  CC  /\  (
( sqr `  m
)  e.  CC  /\  ( sqr `  m )  =/=  0 ) )  ->  ( ( 2  x.  x )  / 
( sqr `  m
) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
186183, 184, 164, 185syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  /  ( sqr `  m
) )  =  ( 2  x.  ( x  /  ( sqr `  m
) ) ) )
187182, 186eqtr4d 2318 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( ( 2  x.  x
)  /  ( sqr `  m ) ) )
188187oveq2d 5874 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  =  ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( ( 2  x.  x )  /  ( sqr `  m ) ) ) )
189163, 172, 1883eqtr4d 2325 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  x )  x.  ( ( X `
 ( L `  m ) )  /  m ) )  =  ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )
190189sumeq2dv 12176 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( 2  x.  x )  x.  (
( X `  ( L `  m )
)  /  m ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ) )
191160, 161, 1903eqtr3d 2323 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( x  x. 
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( X `  ( L `  m )
)  /  m ) ) )  =  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) )
192191oveq2d 5874 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )  =  (
sum_ m  e.  (
1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) )  -  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( X `  ( L `  m )
)  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ) ) )
193134, 157, 1923eqtr4d 2325 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  x.  ( H `  ( (
x ^ 2 )  /  m ) ) )  =  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) )
194193mpteq2dva 4106 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) ) )
195 dchrisum0lem1.f . . . . 5  |-  F  =  ( a  e.  NN  |->  ( ( X `  ( L `  a ) )  /  ( sqr `  a ) ) )
196 dchrisum0.c . . . . 5  |-  ( ph  ->  C  e.  ( 0 [,)  +oo ) )
197 dchrisum0.s . . . . 5  |-  ( ph  ->  seq  1 (  +  ,  F )  ~~>  S )
198 dchrisum0.1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
(  seq  1 (  +  ,  F ) `
 ( |_ `  y ) )  -  S ) )  <_ 
( C  /  ( sqr `  y ) ) )
199 dchrisum0lem2.u . . . . 5  |-  ( ph  ->  H  ~~> r  U )
2007, 9, 70, 6, 8, 71, 10, 13, 195, 196, 197, 198, 146, 199dchrisum0lem2a 20666 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  x.  ( H `  (
( x ^ 2 )  /  m ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
201194, 200eqeltrrd 2358 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) )  -  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
202118, 120, 201o1dif 12103 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  RR+  |->  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) )
sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_
`  ( ( x ^ 2 )  /  m ) ) ) ( ( ( X `
 ( L `  m ) )  / 
( sqr `  m
) )  /  ( sqr `  d ) ) )  e.  O ( 1 )  <->  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  ( x  x.  sum_ m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( X `  ( L `
 m ) )  /  m ) ) ) )  e.  O
( 1 ) ) )
203103, 202mpbird 223 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  RR+  |->  sum_
m  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) sum_ d  e.  ( 1 ... ( |_ `  ( ( x ^
2 )  /  m
) ) ) ( ( ( X `  ( L `  m ) )  /  ( sqr `  m ) )  / 
( sqr `  d
) ) )  e.  O ( 1 ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446   A.wral 2543   {crab 2547    \ cdif 3149    C_ wss 3152   {csn 3640   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    +oocpnf 8864    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   RR+crp 10354   [,)cico 10658   ...cfz 10782   |_cfl 10924    seq cseq 11046   ^cexp 11104   sqrcsqr 11718   abscabs 11719    ~~> cli 11958    ~~> r crli 11959   O (
1 )co1 11960   sum_csu 12158   Basecbs 13148   0gc0g 13400   ZRHomczrh 16451  ℤ/nczn 16454  DChrcdchr 20471
This theorem is referenced by:  dchrisum0lem3  20668
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815  ax-addf 8816  ax-mulf 8817
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-iin 3908  df-disj 3994  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-of 6078  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-tpos 6234  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-omul 6484  df-er 6660  df-ec 6662  df-qs 6666  df-map 6774  df-pm 6775  df-ixp 6818  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-fi 7165  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-acn 7575  df-cda 7794  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ioo 10660  df-ioc 10661  df-ico 10662  df-icc 10663  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-fl 10925  df-mod 10974  df-seq 11047  df-exp 11105  df-fac 11289  df-bc 11316  df-hash 11338  df-shft 11562  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-limsup 11945  df-clim 11962  df-rlim 11963  df-o1 11964  df-lo1 11965  df-sum 12159  df-ef 12349  df-sin 12351  df-cos 12352  df-pi 12354  df-dvds 12532  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-mulr 13222  df-starv 13223  df-sca 13224  df-vsca 13225  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ds 13230  df-hom 13232  df-cco 13233  df-rest 13327  df-topn 13328  df-topgen 13344  df-pt 13345  df-prds 13348  df-xrs 13403  df-0g 13404  df-gsum 13405  df-qtop 13410  df-imas 13411  df-divs 13412  df-xps 13413  df-mre 13488  df-mrc 13489  df-acs 13491  df-mnd 14367  df-mhm 14415  df-submnd 14416  df-grp 14489  df-minusg 14490  df-sbg 14491  df-mulg 14492  df-subg 14618  df-nsg 14619  df-eqg 14620  df-ghm 14681  df-cntz 14793  df-od 14844  df-cmn 15091  df-abl 15092  df-mgp 15326  df-rng 15340  df-cring 15341  df-ur 15342  df-oppr 15405  df-dvdsr 15423  df-unit 15424  df-invr 15454  df-dvr 15465  df-rnghom 15496  df-drng 15514  df-subrg 15543  df-lmod 15629  df-lss 15690  df-lsp 15729  df-sra 15925  df-rgmod 15926  df-lidl 15927  df-rsp 15928  df-2idl 15984  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-cnfld 16378  df-zrh 16455  df-zn 16458  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-topsp 16640  df-cld 16756  df-ntr 16757  df-cls 16758  df-nei 16835  df-lp 16868  df-perf 16869  df-cn 16957  df-cnp 16958  df-haus 17043  df-cmp 17114  df-tx 17257  df-hmeo 17446  df-fbas 17520  df-fg 17521  df-fil 17541  df-fm 17633  df-flim 17634  df-flf 17635  df-xms 17885  df-ms 17886  df-tms 17887  df-cncf 18382  df-limc 19216  df-dv 19217  df-log 19914  df-cxp 19915  df-dchr 20472
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