Metamath Proof Explorer


Theorem log2sumbnd

Description: Bound on the difference between sum_ n <_ A , log ^ 2 ( n ) and the equivalent integral. (Contributed by Mario Carneiro, 20-May-2016)

Ref Expression
Assertion log2sumbnd ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โ‰ค ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + 2 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fzfid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ Fin )
2 elfznn โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„• )
3 2 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„• )
4 3 nnrpd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„+ )
5 4 relogcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„ )
6 5 resqcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
7 1 6 fsumrecl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
8 rpre โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
9 8 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
10 relogcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
11 10 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
12 11 resqcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
13 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
14 remulcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
15 13 11 14 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
16 resubcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
17 13 15 16 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
18 12 17 readdcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
19 9 18 remulcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
20 7 19 resubcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
21 20 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
22 21 abscld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
23 resubcl โŠข ( ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 ) โˆˆ โ„ )
24 22 13 23 sylancl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 ) โˆˆ โ„ )
25 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
26 25 negcli โŠข - 2 โˆˆ โ„‚
27 subcl โŠข ( ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง - 2 โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) โˆˆ โ„‚ )
28 21 26 27 sylancl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) โˆˆ โ„‚ )
29 28 abscld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) โˆˆ โ„ )
30 25 absnegi โŠข ( abs โ€˜ - 2 ) = ( abs โ€˜ 2 )
31 0le2 โŠข 0 โ‰ค 2
32 absid โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 2 ) โ†’ ( abs โ€˜ 2 ) = 2 )
33 13 31 32 mp2an โŠข ( abs โ€˜ 2 ) = 2
34 30 33 eqtri โŠข ( abs โ€˜ - 2 ) = 2
35 34 oveq2i โŠข ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ ( abs โ€˜ - 2 ) ) = ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 )
36 abs2dif โŠข ( ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง - 2 โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ ( abs โ€˜ - 2 ) ) โ‰ค ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) )
37 21 26 36 sylancl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ ( abs โ€˜ - 2 ) ) โ‰ค ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) )
38 35 37 eqbrtrrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 ) โ‰ค ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) )
39 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) )
40 39 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) )
41 40 sumeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) )
42 id โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ๐‘ฅ = ๐ด )
43 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( log โ€˜ ๐ด ) )
44 43 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) = ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
45 43 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )
46 45 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) )
47 44 46 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
48 42 47 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) )
49 41 48 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) )
50 eqid โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )
51 ovex โŠข ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) โˆˆ V
52 49 50 51 fvmpt3i โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ ๐ด ) = ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) )
53 52 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ ๐ด ) = ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) )
54 1rp โŠข 1 โˆˆ โ„+
55 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โŒŠ โ€˜ 1 ) )
56 1z โŠข 1 โˆˆ โ„ค
57 flid โŠข ( 1 โˆˆ โ„ค โ†’ ( โŒŠ โ€˜ 1 ) = 1 )
58 56 57 ax-mp โŠข ( โŒŠ โ€˜ 1 ) = 1
59 55 58 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 1 )
60 59 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( 1 ... 1 ) )
61 60 sumeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) )
62 0cn โŠข 0 โˆˆ โ„‚
63 fveq2 โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( log โ€˜ ๐‘› ) = ( log โ€˜ 1 ) )
64 log1 โŠข ( log โ€˜ 1 ) = 0
65 63 64 eqtrdi โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( log โ€˜ ๐‘› ) = 0 )
66 65 sq0id โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = 0 )
67 66 fsum1 โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ค โˆง 0 โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = 0 )
68 56 62 67 mp2an โŠข ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = 0
69 61 68 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) = 0 )
70 id โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ๐‘ฅ = 1 )
71 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( log โ€˜ 1 ) )
72 71 64 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 )
73 72 sq0id โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) = 0 )
74 72 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( 2 ยท 0 ) )
75 2t0e0 โŠข ( 2 ยท 0 ) = 0
76 74 75 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0 )
77 76 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( 2 โˆ’ 0 ) )
78 25 subid1i โŠข ( 2 โˆ’ 0 ) = 2
79 77 78 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = 2 )
80 73 79 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( 0 + 2 ) )
81 25 addlidi โŠข ( 0 + 2 ) = 2
82 80 81 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) = 2 )
83 70 82 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( 1 ยท 2 ) )
84 25 mullidi โŠข ( 1 ยท 2 ) = 2
85 83 84 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = 2 )
86 69 85 oveq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = ( 0 โˆ’ 2 ) )
87 df-neg โŠข - 2 = ( 0 โˆ’ 2 )
88 86 87 eqtr4di โŠข ( ๐‘ฅ = 1 โ†’ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = - 2 )
89 88 50 51 fvmpt3i โŠข ( 1 โˆˆ โ„+ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = - 2 )
90 54 89 mp1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ 1 ) = - 2 )
91 53 90 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ 1 ) ) = ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) )
92 91 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ 1 ) ) ) = ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) )
93 ioorp โŠข ( 0 (,) +โˆž ) = โ„+
94 93 eqcomi โŠข โ„+ = ( 0 (,) +โˆž )
95 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
96 56 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค )
97 1red โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
98 pnfxr โŠข +โˆž โˆˆ โ„*
99 98 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ +โˆž โˆˆ โ„* )
100 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
101 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
102 100 101 nn0addge1i โŠข 1 โ‰ค ( 1 + 1 )
103 102 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โ‰ค ( 1 + 1 ) )
104 0red โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
105 rpre โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
106 105 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
107 simpr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ )
108 107 relogcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
109 108 resqcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
110 remulcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
111 13 108 110 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
112 resubcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
113 13 111 112 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
114 109 113 readdcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
115 106 114 remulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
116 nnrp โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ )
117 116 109 sylan2 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
118 reelprrecn โŠข โ„ โˆˆ { โ„ , โ„‚ }
119 118 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ โ„ โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
120 106 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
121 1red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
122 recn โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
123 122 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
124 1red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
125 119 dvmptid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ 1 ) )
126 rpssre โŠข โ„+ โІ โ„
127 126 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ โ„+ โІ โ„ )
128 eqid โŠข ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) = ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld )
129 128 tgioo2 โŠข ( topGen โ€˜ ran (,) ) = ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ )
130 iooretop โŠข ( 0 (,) +โˆž ) โˆˆ ( topGen โ€˜ ran (,) )
131 93 130 eqeltrri โŠข โ„+ โˆˆ ( topGen โ€˜ ran (,) )
132 131 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ โ„+ โˆˆ ( topGen โ€˜ ran (,) ) )
133 119 123 124 125 127 129 128 132 dvmptres โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ 1 ) )
134 114 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
135 resubcl โŠข ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) โˆˆ โ„ )
136 111 13 135 sylancl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) โˆˆ โ„ )
137 136 107 rerpdivcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
138 109 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
139 111 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
140 107 rpreccld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 1 / ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„+ )
141 140 rpcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 1 / ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
142 139 141 mulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
143 cnelprrecn โŠข โ„‚ โˆˆ { โ„ , โ„‚ }
144 143 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ โ„‚ โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
145 108 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
146 sqcl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
147 146 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
148 simpr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
149 mulcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
150 25 148 149 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
151 relogf1o โŠข ( log โ†พ โ„+ ) : โ„+ โ€“1-1-ontoโ†’ โ„
152 f1of โŠข ( ( log โ†พ โ„+ ) : โ„+ โ€“1-1-ontoโ†’ โ„ โ†’ ( log โ†พ โ„+ ) : โ„+ โŸถ โ„ )
153 151 152 mp1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( log โ†พ โ„+ ) : โ„+ โŸถ โ„ )
154 153 feqmptd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( log โ†พ โ„+ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ†พ โ„+ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
155 fvres โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†’ ( ( log โ†พ โ„+ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) )
156 155 mpteq2ia โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ†พ โ„+ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) )
157 154 156 eqtrdi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( log โ†พ โ„+ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
158 157 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( log โ†พ โ„+ ) ) = ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
159 dvrelog โŠข ( โ„ D ( log โ†พ โ„+ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 1 / ๐‘ฅ ) )
160 158 159 eqtr3di โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 1 / ๐‘ฅ ) ) )
161 2nn โŠข 2 โˆˆ โ„•
162 dvexp โŠข ( 2 โˆˆ โ„• โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) ) ) )
163 161 162 mp1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) ) ) )
164 2m1e1 โŠข ( 2 โˆ’ 1 ) = 1
165 164 oveq2i โŠข ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) = ( ๐‘ฆ โ†‘ 1 )
166 exp1 โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ 1 ) = ๐‘ฆ )
167 165 166 eqtrid โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) = ๐‘ฆ )
168 167 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) ) = ( 2 ยท ๐‘ฆ ) )
169 168 mpteq2ia โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( 2 ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( 2 โˆ’ 1 ) ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) )
170 163 169 eqtrdi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) ) )
171 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) = ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
172 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†’ ( 2 ยท ๐‘ฆ ) = ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
173 119 144 145 140 147 150 160 170 171 172 dvmptco โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
174 113 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
175 ovexd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ V )
176 2cnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
177 0red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
178 2cnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
179 0red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
180 2cnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
181 119 180 dvmptc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ 2 ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ 0 ) )
182 119 178 179 181 127 129 128 132 dvmptres โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ 2 ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ 0 ) )
183 mulcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 / ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
184 25 141 183 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
185 119 145 140 160 180 dvmptcmul โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
186 119 176 177 182 139 184 185 dvmptsub โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) ) )
187 119 138 142 173 174 175 186 dvmptadd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) ) ) )
188 139 176 141 subdird โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
189 136 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
190 rpne0 โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘ฅ โ‰  0 )
191 190 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐‘ฅ โ‰  0 )
192 189 120 191 divrecd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) )
193 df-neg โŠข - ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) = ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) )
194 193 oveq2i โŠข ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + - ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
195 142 184 negsubd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + - ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
196 194 195 eqtr3id โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) )
197 188 192 196 3eqtr4rd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) )
198 197 mpteq2dva โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) + ( 0 โˆ’ ( 2 ยท ( 1 / ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ) )
199 187 198 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ) )
200 119 120 121 133 134 137 199 dvmptmul โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) + ( ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฅ ) ) ) )
201 134 mullidd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
202 138 139 176 subsub2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) = ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
203 201 202 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) )
204 189 120 191 divcan1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฅ ) = ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) )
205 203 204 oveq12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) + ( ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) + ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) )
206 138 189 npcand โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) + ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) ) = ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
207 205 206 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) + ( ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
208 207 mpteq2dva โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( 1 ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) + ( ( ( ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆ’ 2 ) / ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) )
209 200 208 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) )
210 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( log โ€˜ ๐‘› ) )
211 210 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) = ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) )
212 simp32 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› )
213 simp2l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ )
214 simp2r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„+ )
215 213 214 logled โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โ†” ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘› ) ) )
216 212 215 mpbid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘› ) )
217 213 relogcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
218 214 relogcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„ )
219 simp31 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘ฅ )
220 logleb โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( log โ€˜ 1 ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
221 54 213 220 sylancr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ( log โ€˜ 1 ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
222 219 221 mpbid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( log โ€˜ 1 ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) )
223 64 222 eqbrtrrid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) )
224 214 rpred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ )
225 1red โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
226 213 rpred โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
227 225 226 224 219 212 letrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘› )
228 224 227 logge0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘› ) )
229 217 218 223 228 le2sqd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†” ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) ) )
230 216 229 mpbid โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„+ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฅ โ‰ค ๐‘› โˆง ๐‘› โ‰ค +โˆž ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) )
231 relogcl โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
232 231 ad2antrl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
233 232 sqge0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
234 54 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โˆˆ โ„+ )
235 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
236 1le1 โŠข 1 โ‰ค 1
237 236 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โ‰ค 1 )
238 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โ‰ค ๐ด )
239 9 rexrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„* )
240 pnfge โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„* โ†’ ๐ด โ‰ค +โˆž )
241 239 240 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ๐ด โ‰ค +โˆž )
242 94 95 96 97 99 103 104 115 109 117 209 211 230 50 233 234 235 237 238 241 44 dvfsum2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†ฆ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐‘ฅ ยท ( ( ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) ) โ€˜ 1 ) ) ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
243 92 242 eqbrtrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) โˆ’ - 2 ) ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
244 24 29 12 38 243 letrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
245 13 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
246 22 245 12 lesubaddd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โˆ’ 2 ) โ‰ค ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) โ†” ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โ‰ค ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + 2 ) ) )
247 244 246 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ๐ด ) ) ( ( log โ€˜ ๐‘› ) โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ๐ด ยท ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + ( 2 โˆ’ ( 2 ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) ) ) ) โ‰ค ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) + 2 ) )