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Theorem pntrlog2bnd

Description: A bound on R ( x ) log ^ 2 ( x ) . Equation 10.6.15 of Shapiro, p. 431. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jun-2016)

Ref Expression
Hypothesis pntpbnd.r ⊢ R = a ∈ ℝ + ⟼ ψ ⁡ a − a
Assertion pntrlog2bnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → ∃ c ∈ ℝ + ∀ x ∈ 1 +∞ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ≤ c

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pntpbnd.r ⊢ R = a ∈ ℝ + ⟼ ψ ⁡ a − a
2 ioossre ⊢ 1 +∞ ⊆ ℝ
3 2 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → 1 +∞ ⊆ ℝ
4 1red ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → 1 ∈ ℝ
5 3 sselda ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → x ∈ ℝ
6 1rp ⊢ 1 ∈ ℝ +
7 6 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 ∈ ℝ +
8 1red ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 ∈ ℝ
9 eliooord ⊢ x ∈ 1 +∞ → 1 < x ∧ x < +∞
10 9 adantl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 < x ∧ x < +∞
11 10 simpld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 < x
12 8 5 11 ltled ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 ≤ x
13 5 7 12 rpgecld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → x ∈ ℝ +
14 1 pntrf ⊢ R : ℝ + ⟶ ℝ
15 14 ffvelcdmi ⊢ x ∈ ℝ + → R ⁡ x ∈ ℝ
16 13 15 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ∈ ℝ
17 16 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ∈ ℂ
18 17 abscld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ∈ ℝ
19 13 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → log ⁡ x ∈ ℝ
20 18 19 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x ∈ ℝ
21 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
22 21 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 2 ∈ ℝ
23 5 11 rplogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → log ⁡ x ∈ ℝ +
24 22 23 rerpdivcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 2 log ⁡ x ∈ ℝ
25 fzfid ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 1 … x A ∈ Fin
26 13 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → x ∈ ℝ +
27 elfznn ⊢ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℕ
28 27 adantl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℕ
29 28 nnrpd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℝ +
30 26 29 rpdivcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → x n ∈ ℝ +
31 14 ffvelcdmi ⊢ x n ∈ ℝ + → R ⁡ x n ∈ ℝ
32 30 31 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ∈ ℝ
33 32 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ∈ ℂ
34 33 abscld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ∈ ℝ
35 29 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → log ⁡ n ∈ ℝ
36 34 35 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
37 25 36 fsumrecl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
38 24 37 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
39 20 38 resubcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
40 39 13 rerpdivcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ∈ ℝ
41 1 pntrmax ⊢ ∃ c ∈ ℝ + ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c
42 eqid ⊢ a ∈ ℝ ⟼ ∑ i = 1 a Λ ⁡ i ⁢ log ⁡ i + ψ ⁡ a i = a ∈ ℝ ⟼ ∑ i = 1 a Λ ⁡ i ⁢ log ⁡ i + ψ ⁡ a i
43 eqid ⊢ a ∈ ℝ ⟼ if a ∈ ℝ + a ⁢ log ⁡ a 0 = a ∈ ℝ ⟼ if a ∈ ℝ + a ⁢ log ⁡ a 0
44 simprl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ c ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → c ∈ ℝ +
45 simprr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ c ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c
46 simpll ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ c ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → A ∈ ℝ
47 simplr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ c ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → 1 ≤ A
48 42 1 43 44 45 46 47 pntrlog2bndlem6 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ c ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → x ∈ 1 +∞ ⟼ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ∈ ≤𝑂⁡1
49 48 rexlimdvaa ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → ∃ c ∈ ℝ + ∀ y ∈ ℝ + R ⁡ y y ≤ c → x ∈ 1 +∞ ⟼ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ∈ ≤𝑂⁡1
50 41 49 mpi ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → x ∈ 1 +∞ ⟼ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ∈ ≤𝑂⁡1
51 simprl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → y ∈ ℝ
52 chpcl ⊢ y ∈ ℝ → ψ ⁡ y ∈ ℝ
53 51 52 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → ψ ⁡ y ∈ ℝ
54 53 51 readdcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → ψ ⁡ y + y ∈ ℝ
55 6 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → 1 ∈ ℝ +
56 simprr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → 1 ≤ y
57 51 55 56 rpgecld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → y ∈ ℝ +
58 57 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → log ⁡ y ∈ ℝ
59 54 58 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y ∈ ℝ
60 40 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ∈ ℝ
61 53 ad2ant2r ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y ∈ ℝ
62 simprll ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → y ∈ ℝ
63 61 62 readdcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ∈ ℝ
64 57 ad2ant2r ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → y ∈ ℝ +
65 64 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → log ⁡ y ∈ ℝ
66 63 65 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y ∈ ℝ
67 13 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x ∈ ℝ +
68 66 67 rerpdivcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y x ∈ ℝ
69 16 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ∈ ℝ
70 69 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ∈ ℂ
71 70 abscld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ∈ ℝ
72 67 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → log ⁡ x ∈ ℝ
73 71 72 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x ∈ ℝ
74 24 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 2 log ⁡ x ∈ ℝ
75 37 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
76 74 75 remulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
77 73 76 resubcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
78 21 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 2 ∈ ℝ
79 5 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x ∈ ℝ
80 11 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 1 < x
81 79 80 rplogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → log ⁡ x ∈ ℝ +
82 2rp ⊢ 2 ∈ ℝ +
83 82 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 2 ∈ ℝ +
84 83 rpge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ 2
85 78 81 84 divge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ 2 log ⁡ x
86 fzfid ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 1 … x A ∈ Fin
87 36 adantlr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ∈ ℝ
88 33 adantlr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ∈ ℂ
89 88 abscld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → R ⁡ x n ∈ ℝ
90 29 adantlr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℝ +
91 90 relogcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → log ⁡ n ∈ ℝ
92 88 absge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → 0 ≤ R ⁡ x n
93 90 rpred ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℝ
94 27 adantl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → n ∈ ℕ
95 94 nnge1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → 1 ≤ n
96 93 95 logge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → 0 ≤ log ⁡ n
97 89 91 92 96 mulge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y ∧ n ∈ 1 … x A → 0 ≤ R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n
98 86 87 97 fsumge0 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n
99 74 75 85 98 mulge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n
100 73 76 subge02d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ↔ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ≤ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x
101 99 100 mpbid ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ≤ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x
102 70 absge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ R ⁡ x
103 81 rpge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ log ⁡ x
104 chpcl ⊢ x ∈ ℝ → ψ ⁡ x ∈ ℝ
105 79 104 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x ∈ ℝ
106 105 79 readdcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x + x ∈ ℝ
107 1 pntrval ⊢ x ∈ ℝ + → R ⁡ x = ψ ⁡ x − x
108 67 107 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x = ψ ⁡ x − x
109 108 fveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x = ψ ⁡ x − x
110 105 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x ∈ ℂ
111 79 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x ∈ ℂ
112 110 111 abs2dif2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x − x ≤ ψ ⁡ x + x
113 chpge0 ⊢ x ∈ ℝ → 0 ≤ ψ ⁡ x
114 79 113 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ ψ ⁡ x
115 105 114 absidd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x = ψ ⁡ x
116 67 rpge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ x
117 79 116 absidd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x = x
118 115 117 oveq12d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x + x = ψ ⁡ x + x
119 112 118 breqtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x − x ≤ ψ ⁡ x + x
120 109 119 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ≤ ψ ⁡ x + x
121 simprr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x < y
122 79 62 121 ltled ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x ≤ y
123 chpwordi ⊢ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x ≤ y → ψ ⁡ x ≤ ψ ⁡ y
124 79 62 122 123 syl3anc ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x ≤ ψ ⁡ y
125 105 79 61 62 124 122 le2addd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ x + x ≤ ψ ⁡ y + y
126 71 106 63 120 125 letrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ≤ ψ ⁡ y + y
127 67 64 logled ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → x ≤ y ↔ log ⁡ x ≤ log ⁡ y
128 122 127 mpbid ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → log ⁡ x ≤ log ⁡ y
129 71 63 72 65 102 103 126 128 lemul12ad ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
130 77 73 66 101 129 letrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
131 77 66 67 130 lediv1dd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y x
132 6 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 1 ∈ ℝ +
133 chpge0 ⊢ y ∈ ℝ → 0 ≤ ψ ⁡ y
134 62 133 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ ψ ⁡ y
135 64 rpge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ y
136 61 62 134 135 addge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ ψ ⁡ y + y
137 simprlr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 1 ≤ y
138 62 137 logge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ log ⁡ y
139 63 65 136 138 mulge0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 0 ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
140 12 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → 1 ≤ x
141 132 67 66 139 140 lediv2ad ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y x ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y 1
142 61 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y ∈ ℂ
143 62 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → y ∈ ℂ
144 142 143 addcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ∈ ℂ
145 65 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → log ⁡ y ∈ ℂ
146 144 145 mulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y ∈ ℂ
147 146 div1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y 1 = ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
148 141 147 breqtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y x ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
149 60 68 66 131 148 letrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A ∧ x ∈ 1 +∞ ∧ y ∈ ℝ ∧ 1 ≤ y ∧ x < y → R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ≤ ψ ⁡ y + y ⁢ log ⁡ y
150 3 4 40 50 59 149 lo1bddrp ⊢ A ∈ ℝ ∧ 1 ≤ A → ∃ c ∈ ℝ + ∀ x ∈ 1 +∞ R ⁡ x ⁢ log ⁡ x − 2 log ⁡ x ⁢ ∑ n = 1 x A R ⁡ x n ⁢ log ⁡ n x ≤ c