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Theorem chpdifbndlem2

Description: Lemma for chpdifbnd . (Contributed by Mario Carneiro, 25-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses chpdifbnd.a φ A +
chpdifbnd.1 φ 1 A
chpdifbnd.b φ B +
chpdifbnd.2 φ z 1 +∞ ψ z log z + m = 1 z Λ m ψ z m z 2 log z B
chpdifbnd.c C = B A + 1 + 2 A log A
Assertion chpdifbndlem2 φ c + x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + c x log x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chpdifbnd.a φ A +
2 chpdifbnd.1 φ 1 A
3 chpdifbnd.b φ B +
4 chpdifbnd.2 φ z 1 +∞ ψ z log z + m = 1 z Λ m ψ z m z 2 log z B
5 chpdifbnd.c C = B A + 1 + 2 A log A
6 1rp 1 +
7 rpaddcl A + 1 + A + 1 +
8 1 6 7 sylancl φ A + 1 +
9 3 8 rpmulcld φ B A + 1 +
10 9 rpred φ B A + 1
11 2rp 2 +
12 rpmulcl 2 + A + 2 A +
13 11 1 12 sylancr φ 2 A +
14 13 rpred φ 2 A
15 1 relogcld φ log A
16 14 15 remulcld φ 2 A log A
17 10 16 readdcld φ B A + 1 + 2 A log A
18 9 rpgt0d φ 0 < B A + 1
19 13 rprege0d φ 2 A 0 2 A
20 log1 log 1 = 0
21 logleb 1 + A + 1 A log 1 log A
22 6 1 21 sylancr φ 1 A log 1 log A
23 2 22 mpbid φ log 1 log A
24 20 23 eqbrtrrid φ 0 log A
25 mulge0 2 A 0 2 A log A 0 log A 0 2 A log A
26 19 15 24 25 syl12anc φ 0 2 A log A
27 10 16 18 26 addgtge0d φ 0 < B A + 1 + 2 A log A
28 17 27 elrpd φ B A + 1 + 2 A log A +
29 5 28 eqeltrid φ C +
30 1 adantr φ x 1 +∞ y x A x A +
31 2 adantr φ x 1 +∞ y x A x 1 A
32 3 adantr φ x 1 +∞ y x A x B +
33 4 adantr φ x 1 +∞ y x A x z 1 +∞ ψ z log z + m = 1 z Λ m ψ z m z 2 log z B
34 simprl φ x 1 +∞ y x A x x 1 +∞
35 simprr φ x 1 +∞ y x A x y x A x
36 30 31 32 33 5 34 35 chpdifbndlem1 φ x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + C x log x
37 36 ralrimivva φ x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + C x log x
38 oveq1 c = C c x log x = C x log x
39 38 oveq2d c = C 2 y x + c x log x = 2 y x + C x log x
40 39 breq2d c = C ψ y ψ x 2 y x + c x log x ψ y ψ x 2 y x + C x log x
41 40 2ralbidv c = C x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + c x log x x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + C x log x
42 41 rspcev C + x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + C x log x c + x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + c x log x
43 29 37 42 syl2anc φ c + x 1 +∞ y x A x ψ y ψ x 2 y x + c x log x