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Theorem pntrlog2bndlem3 20728
Description: Lemma for pntrlog2bnd 20733. Bound on the difference between the Selberg function and its approximation, inside a sum. (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 ) )
pntrlog2bndlem3.1  |-  ( ph  ->  A  e.  RR+ )
pntrlog2bndlem3.2  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
( ( S `  y )  /  y
)  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) ) )  <_  A )
Assertion
Ref Expression
pntrlog2bndlem3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
Distinct variable groups:    i, a, n, x, y, A    ph, n, x    S, n, x, y    R, n, x, y
Allowed substitution hints:    ph( y, i, a)    R( i, a)    S( i, a)

Proof of Theorem pntrlog2bndlem3
Dummy variable  c is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1re 8837 . . 3  |-  1  e.  RR
21a1i 10 . 2  |-  ( ph  ->  1  e.  RR )
3 pntrlog2bndlem3.1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  e.  RR+ )
43rpred 10390 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  e.  RR )
54adantr 451 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  A  e.  RR )
6 fzfid 11035 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
1 ... ( |_ `  x ) )  e. 
Fin )
7 elfznn 10819 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) )  ->  n  e.  NN )
87adantl 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  NN )
98nnred 9761 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  RR )
10 elioore 10686 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( 1 (,) 
+oo )  ->  x  e.  RR )
1110adantl 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  x  e.  RR )
12 1rp 10358 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  1  e.  RR+
1312a1i 10 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  1  e.  RR+ )
1413rpred 10390 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  1  e.  RR )
15 eliooord 10710 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( 1 (,) 
+oo )  ->  (
1  <  x  /\  x  <  +oo ) )
1615adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
1  <  x  /\  x  <  +oo ) )
1716simpld 445 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  1  <  x )
1814, 11, 17ltled 8967 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  1  <_  x )
1911, 13, 18rpgecld 10425 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  x  e.  RR+ )
2019adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  x  e.  RR+ )
218nnrpd 10389 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
2212a1i 10 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  1  e.  RR+ )
2321, 22rpaddcld 10405 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  +  1 )  e.  RR+ )
2420, 23rpdivcld 10407 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x  /  ( n  + 
1 ) )  e.  RR+ )
25 pntrlog2bnd.r . . . . . . . . . . . 12  |-  R  =  ( a  e.  RR+  |->  ( (ψ `  a )  -  a ) )
2625pntrf 20712 . . . . . . . . . . 11  |-  R : RR+
--> RR
2726ffvelrni 5664 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  /  ( n  +  1 ) )  e.  RR+  ->  ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  e.  RR )
2824, 27syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  e.  RR )
2928recnd 8861 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  e.  CC )
3020, 21rpdivcld 10407 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( x  /  n )  e.  RR+ )
3126ffvelrni 5664 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  /  n )  e.  RR+  ->  ( R `
 ( x  /  n ) )  e.  RR )
3230, 31syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  n
) )  e.  RR )
3332recnd 8861 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( R `  ( x  /  n
) )  e.  CC )
3429, 33subcld 9157 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n
) ) )  e.  CC )
3534abscld 11918 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) )  e.  RR )
369, 35remulcld 8863 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  e.  RR )
376, 36fsumrecl 12207 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  e.  RR )
3811, 17rplogcld 19980 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( log `  x )  e.  RR+ )
3919, 38rpmulcld 10406 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
x  x.  ( log `  x ) )  e.  RR+ )
4037, 39rerpdivcld 10417 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
41 ioossre 10712 . . . 4  |-  ( 1 (,)  +oo )  C_  RR
423rpcnd 10392 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  e.  CC )
43 o1const 12093 . . . 4  |-  ( ( ( 1 (,)  +oo )  C_  RR  /\  A  e.  CC )  ->  (
x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  A )  e.  O ( 1 ) )
4441, 42, 43sylancr 644 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  A )  e.  O
( 1 ) )
45 chpo1ubb 20630 . . . 4  |-  E. c  e.  RR+  A. y  e.  RR+  (ψ `  y )  <_  ( c  x.  y
)
46 pntsval.1 . . . . . 6  |-  S  =  ( a  e.  RR  |->  sum_ i  e.  ( 1 ... ( |_ `  a ) ) ( (Λ `  i )  x.  ( ( log `  i
)  +  (ψ `  ( a  /  i
) ) ) ) )
47 simpl 443 . . . . . 6  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  A. y  e.  RR+  (ψ `  y )  <_  (
c  x.  y ) )  ->  c  e.  RR+ )
48 simpr 447 . . . . . 6  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  A. y  e.  RR+  (ψ `  y )  <_  (
c  x.  y ) )  ->  A. y  e.  RR+  (ψ `  y
)  <_  ( c  x.  y ) )
4946, 25, 47, 48pntrlog2bndlem2 20727 . . . . 5  |-  ( ( c  e.  RR+  /\  A. y  e.  RR+  (ψ `  y )  <_  (
c  x.  y ) )  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  O
( 1 ) )
5049rexlimiva 2662 . . . 4  |-  ( E. c  e.  RR+  A. y  e.  RR+  (ψ `  y
)  <_  ( c  x.  y )  ->  (
x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
5145, 50mp1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  O
( 1 ) )
525, 40, 44, 51o1mul2 12098 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  e.  O
( 1 ) )
535, 40remulcld 8863 . 2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  RR )
5433abscld 11918 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  e.  RR )
5529abscld 11918 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) ) )  e.  RR )
5654, 55resubcld 9211 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n
) ) )  -  ( abs `  ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) ) ) )  e.  RR )
5746pntsf 20722 . . . . . . . . 9  |-  S : RR
--> RR
5857ffvelrni 5664 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  RR  ->  ( S `  n )  e.  RR )
599, 58syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  e.  RR )
60 2re 9815 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  RR
6160a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  2  e.  RR )
6221relogcld 19974 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( log `  n )  e.  RR )
639, 62remulcld 8863 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  x.  ( log `  n
) )  e.  RR )
6461, 63remulcld 8863 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) )  e.  RR )
6559, 64resubcld 9211 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  RR )
6656, 65remulcld 8863 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  e.  RR )
676, 66fsumrecl 12207 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  e.  RR )
6867, 39rerpdivcld 10417 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  /  ( x  x.  ( log `  x
) ) )  e.  RR )
6968recnd 8861 . 2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  /  ( x  x.  ( log `  x
) ) )  e.  CC )
7069abscld 11918 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  RR )
7153recnd 8861 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  CC )
7271abscld 11918 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  e.  RR )
7367recnd 8861 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  e.  CC )
7473abscld 11918 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  e.  RR )
755, 37remulcld 8863 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) )  e.  RR )
7666recnd 8861 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  e.  CC )
7776abscld 11918 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  e.  RR )
786, 77fsumrecl 12207 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  e.  RR )
796, 76fsumabs 12259 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) ) )
805adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  A  e.  RR )
8180, 36remulcld 8863 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( A  x.  ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) )  e.  RR )
8256recnd 8861 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n
) ) )  -  ( abs `  ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) ) ) )  e.  CC )
8382abscld 11918 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) ) )  e.  RR )
8465recnd 8861 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  CC )
8584abscld 11918 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( S `  n )  -  (
2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  e.  RR )
8680, 9remulcld 8863 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( A  x.  n )  e.  RR )
8782absge0d 11926 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  ( abs `  ( ( abs `  ( R `
 ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) ) ) )
8884absge0d 11926 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  ( abs `  ( ( S `  n )  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )
8933, 29abs2difabsd 11941 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) ) )  <_ 
( abs `  (
( R `  (
x  /  n ) )  -  ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) ) ) ) )
9033, 29abssubd 11935 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  n
) )  -  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  =  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n
) ) ) ) )
9189, 90breqtrd 4047 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) ) )  <_ 
( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )
9259recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( S `  n )  e.  CC )
939recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  CC )
948nnne0d 9790 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  =/=  0 )
9592, 93, 94divcld 9536 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( S `  n )  /  n )  e.  CC )
96 2cn 9816 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  2  e.  CC
9796a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  2  e.  CC )
9862recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( log `  n )  e.  CC )
9997, 98mulcld 8855 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( 2  x.  ( log `  n
) )  e.  CC )
10095, 99subcld 9157 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( S `  n
)  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) )  e.  CC )
101100, 93absmuld 11936 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( ( S `  n )  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n ) ) )  x.  n ) )  =  ( ( abs `  ( ( ( S `  n
)  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) ) )  x.  ( abs `  n
) ) )
10295, 99, 93subdird 9236 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( ( S `  n )  /  n
)  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) )  x.  n )  =  ( ( ( ( S `
 n )  /  n )  x.  n
)  -  ( ( 2  x.  ( log `  n ) )  x.  n ) ) )
10392, 93, 94divcan1d 9537 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( S `  n
)  /  n )  x.  n )  =  ( S `  n
) )
10461recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  2  e.  CC )
105104, 93, 98mul32d 9022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  n )  x.  ( log `  n
) )  =  ( ( 2  x.  ( log `  n ) )  x.  n ) )
106104, 93, 98mulassd 8858 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  n )  x.  ( log `  n
) )  =  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) )
107105, 106eqtr3d 2317 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
2  x.  ( log `  n ) )  x.  n )  =  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) )
108103, 107oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( ( S `  n )  /  n
)  x.  n )  -  ( ( 2  x.  ( log `  n
) )  x.  n
) )  =  ( ( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )
109102, 108eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( (
( ( S `  n )  /  n
)  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) )  x.  n )  =  ( ( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )
110109fveq2d 5529 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( ( S `  n )  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n ) ) )  x.  n ) )  =  ( abs `  ( ( S `  n )  -  (
2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )
11121rpge0d 10394 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  0  <_  n )
1129, 111absidd 11905 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  n )  =  n )
113112oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( ( ( S `  n )  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n ) ) ) )  x.  ( abs `  n ) )  =  ( ( abs `  ( ( ( S `
 n )  /  n )  -  (
2  x.  ( log `  n ) ) ) )  x.  n ) )
114101, 110, 1133eqtr3d 2323 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( S `  n )  -  (
2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  =  ( ( abs `  ( ( ( S `  n
)  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) ) )  x.  n ) )
115100abscld 11918 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( S `
 n )  /  n )  -  (
2  x.  ( log `  n ) ) ) )  e.  RR )
1168nnge1d 9788 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  1  <_  n )
117 elicopnf 10739 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 1  e.  RR  ->  (
n  e.  ( 1 [,)  +oo )  <->  ( n  e.  RR  /\  1  <_  n ) ) )
1181, 117ax-mp 8 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  ( 1 [,) 
+oo )  <->  ( n  e.  RR  /\  1  <_  n ) )
1199, 116, 118sylanbrc 645 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  n  e.  ( 1 [,)  +oo ) )
120 pntrlog2bndlem3.2 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo )
( abs `  (
( ( S `  y )  /  y
)  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) ) )  <_  A )
121120ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  A. y  e.  ( 1 [,)  +oo ) ( abs `  (
( ( S `  y )  /  y
)  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) ) )  <_  A )
122 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  n  ->  ( S `  y )  =  ( S `  n ) )
123 id 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  n  ->  y  =  n )
124122, 123oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  n  ->  (
( S `  y
)  /  y )  =  ( ( S `
 n )  /  n ) )
125 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  n  ->  ( log `  y )  =  ( log `  n
) )
126125oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  n  ->  (
2  x.  ( log `  y ) )  =  ( 2  x.  ( log `  n ) ) )
127124, 126oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  n  ->  (
( ( S `  y )  /  y
)  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) )  =  ( ( ( S `
 n )  /  n )  -  (
2  x.  ( log `  n ) ) ) )
128127fveq2d 5529 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  n  ->  ( abs `  ( ( ( S `  y )  /  y )  -  ( 2  x.  ( log `  y ) ) ) )  =  ( abs `  ( ( ( S `  n
)  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n
) ) ) ) )
129128breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  n  ->  (
( abs `  (
( ( S `  y )  /  y
)  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) ) )  <_  A  <->  ( abs `  ( ( ( S `
 n )  /  n )  -  (
2  x.  ( log `  n ) ) ) )  <_  A )
)
130129rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  ( 1 [,) 
+oo )  ->  ( A. y  e.  (
1 [,)  +oo ) ( abs `  ( ( ( S `  y
)  /  y )  -  ( 2  x.  ( log `  y
) ) ) )  <_  A  ->  ( abs `  ( ( ( S `  n )  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n ) ) ) )  <_  A
) )
131119, 121, 130sylc 56 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( S `
 n )  /  n )  -  (
2  x.  ( log `  n ) ) ) )  <_  A )
132115, 80, 9, 111, 131lemul1ad 9696 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( ( ( S `  n )  /  n )  -  ( 2  x.  ( log `  n ) ) ) )  x.  n
)  <_  ( A  x.  n ) )
133114, 132eqbrtrd 4043 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( S `  n )  -  (
2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  <_  ( A  x.  n ) )
13483, 35, 85, 86, 87, 88, 91, 133lemul12ad 9699 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( abs `  ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) ) )  x.  ( abs `  ( ( S `  n )  -  (
2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  <_  (
( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) )  x.  ( A  x.  n ) ) )
13582, 84absmuld 11936 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  =  ( ( abs `  (
( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) ) )  x.  ( abs `  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) ) )
13642ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  A  e.  CC )
13735recnd 8861 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) )  e.  CC )
138136, 93, 137mulassd 8858 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( A  x.  n )  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  =  ( A  x.  ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
139136, 93mulcld 8855 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( A  x.  n )  e.  CC )
140139, 137mulcomd 8856 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( ( A  x.  n )  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  =  ( ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) )  x.  ( A  x.  n ) ) )
141138, 140eqtr3d 2317 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( A  x.  ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) )  =  ( ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) )  x.  ( A  x.  n ) ) )
142134, 135, 1413brtr4d 4053 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( abs `  ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  <_ 
( A  x.  (
n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
1436, 77, 81, 142fsumle 12257 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  <_  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( A  x.  (
n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
14442adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  A  e.  CC )
14536recnd 8861 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) )  ->  ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  e.  CC )
1466, 144, 145fsummulc2 12246 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) )  =  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( A  x.  (
n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
147143, 146breqtrrd 4049 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( abs `  (
( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  <_  ( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
14874, 78, 75, 79, 147letrd 8973 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  <_ 
( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) ) ) )
14974, 75, 39, 148lediv1dd 10444 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) )  <_  ( ( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) ) )  /  ( x  x.  ( log `  x
) ) ) )
15039rpcnd 10392 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
x  x.  ( log `  x ) )  e.  CC )
15139rpne0d 10395 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
x  x.  ( log `  x ) )  =/=  0 )
15273, 150, 151absdivd 11937 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  =  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  / 
( abs `  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) ) )
15339rpred 10390 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
x  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )
15439rpge0d 10394 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  0  <_  ( x  x.  ( log `  x ) ) )
155153, 154absidd 11905 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( x  x.  ( log `  x
) ) )  =  ( x  x.  ( log `  x ) ) )
156155oveq2d 5874 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  /  ( abs `  ( x  x.  ( log `  x
) ) ) )  =  ( ( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) )
157152, 156eqtr2d 2316 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
( abs `  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) )  =  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  ( x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  ( n  + 
1 ) ) ) ) )  x.  (
( S `  n
)  -  ( 2  x.  ( n  x.  ( log `  n
) ) ) ) )  /  ( x  x.  ( log `  x
) ) ) ) )
15837recnd 8861 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  e.  CC )
159144, 158, 150, 151divassd 9571 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  (
( A  x.  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) )  =  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) ) )
160149, 157, 1593brtr3d 4052 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  <_  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `
 ( x  / 
( n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  / 
( x  x.  ( log `  x ) ) ) ) )
16153leabsd 11897 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( n  x.  ( abs `  (
( R `  (
x  /  ( n  +  1 ) ) )  -  ( R `
 ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  <_  ( abs `  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )
16270, 53, 72, 160, 161letrd 8973 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( 1 (,)  +oo ) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  <_  ( abs `  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )
163162adantrr 697 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  /\  1  <_  x
) )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  <_  ( abs `  ( A  x.  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( n  x.  ( abs `  ( ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) )  -  ( R `  ( x  /  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )
1642, 52, 53, 69, 163o1le 12126 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( 1 (,)  +oo )  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( ( abs `  ( R `  (
x  /  n ) ) )  -  ( abs `  ( R `  ( x  /  (
n  +  1 ) ) ) ) )  x.  ( ( S `
 n )  -  ( 2  x.  (
n  x.  ( log `  n ) ) ) ) )  /  (
x  x.  ( log `  x ) ) ) )  e.  O ( 1 ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    +oocpnf 8864    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   RR+crp 10354   (,)cioo 10656   [,)cico 10658   ...cfz 10782   |_cfl 10924   abscabs 11719   O ( 1 )co1 11960   sum_csu 12158   logclog 19912  Λcvma 20329  ψcchp 20330
This theorem is referenced by:  pntrlog2bndlem4  20729
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-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-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-er 6660  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-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-e 12350  df-sin 12351  df-cos 12352  df-pi 12354  df-dvds 12532  df-gcd 12686  df-prm 12759  df-pc 12890  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-xps 13413  df-mre 13488  df-mrc 13489  df-acs 13491  df-mnd 14367  df-submnd 14416  df-mulg 14492  df-cntz 14793  df-cmn 15091  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-cnfld 16378  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-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-em 20287  df-cht 20334  df-vma 20335  df-chp 20336  df-ppi 20337
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