Metamath Proof Explorer


Theorem mulog2sum

Description: Asymptotic formula for sum_ n <_ x , ( mmu ( n ) / n ) log ^ 2 ( x / n ) = 2 log x + O(1) . Equation 10.2.8 of Shapiro, p. 407. (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2016)

Ref Expression
Assertion mulog2sum x + n = 1 x μ n n log x n 2 2 log x 𝑂1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqid y + m = 1 y log m m log y 2 2 = y + m = 1 y log m m log y 2 2
2 1 logdivsum y + m = 1 y log m m log y 2 2 : + y + m = 1 y log m m log y 2 2 dom y + m = 1 y log m m log y 2 2 1 1 + e 1 y + m = 1 y log m m log y 2 2 1 1 log 1 1
3 2 simp2i y + m = 1 y log m m log y 2 2 dom
4 eldmg y + m = 1 y log m m log y 2 2 dom y + m = 1 y log m m log y 2 2 dom z y + m = 1 y log m m log y 2 2 z
5 4 ibi y + m = 1 y log m m log y 2 2 dom z y + m = 1 y log m m log y 2 2 z
6 id y + m = 1 y log m m log y 2 2 z y + m = 1 y log m m log y 2 2 z
7 1 6 mulog2sumlem3 y + m = 1 y log m m log y 2 2 z x + n = 1 x μ n n log x n 2 2 log x 𝑂1
8 7 exlimiv z y + m = 1 y log m m log y 2 2 z x + n = 1 x μ n n log x n 2 2 log x 𝑂1
9 3 5 8 mp2b x + n = 1 x μ n n log x n 2 2 log x 𝑂1