Metamath Proof Explorer


Theorem rplogsum

Description: The sum of log p / p over the primes p == A (mod N ) is asymptotic to log x / phi ( x ) + O(1) . Equation 9.4.3 of Shapiro, p. 375. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses rpvmasum.z ⊢ Z = ℤ/Nℤ
rpvmasum.l ⊢ L = ℤRHom ⁡ Z
rpvmasum.a ⊢ φ → N ∈ ℕ
rpvmasum.u ⊢ U = Unit ⁡ Z
rpvmasum.b ⊢ φ → A ∈ U
rpvmasum.t ⊢ T = L -1 A
Assertion rplogsum ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpvmasum.z ⊢ Z = ℤ/Nℤ
2 rpvmasum.l ⊢ L = ℤRHom ⁡ Z
3 rpvmasum.a ⊢ φ → N ∈ ℕ
4 rpvmasum.u ⊢ U = Unit ⁡ Z
5 rpvmasum.b ⊢ φ → A ∈ U
6 rpvmasum.t ⊢ T = L -1 A
7 1 2 3 4 5 6 rpvmasum ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1
8 3 phicld ⊢ φ → ϕ ⁡ N ∈ ℕ
9 8 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ∈ ℕ
10 9 nncnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ∈ ℂ
11 fzfid ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 1 … x ∈ Fin
12 inss1 ⊢ 1 … x ∩ T ⊆ 1 … x
13 ssfi ⊢ 1 … x ∈ Fin ∧ 1 … x ∩ T ⊆ 1 … x → 1 … x ∩ T ∈ Fin
14 11 12 13 sylancl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 1 … x ∩ T ∈ Fin
15 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → p ∈ 1 … x ∩ T
16 15 elin1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → p ∈ 1 … x
17 elfznn ⊢ p ∈ 1 … x → p ∈ ℕ
18 16 17 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → p ∈ ℕ
19 vmacl ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p ∈ ℝ
20 nndivre ⊢ Λ ⁡ p ∈ ℝ ∧ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p p ∈ ℝ
21 19 20 mpancom ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p p ∈ ℝ
22 18 21 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → Λ ⁡ p p ∈ ℝ
23 14 22 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p ∈ ℝ
24 23 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p ∈ ℂ
25 10 24 mulcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p ∈ ℂ
26 relogcl ⊢ x ∈ ℝ + → log ⁡ x ∈ ℝ
27 26 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → log ⁡ x ∈ ℝ
28 27 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → log ⁡ x ∈ ℂ
29 25 28 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − log ⁡ x ∈ ℂ
30 inss1 ⊢ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ 1 … x
31 ssfi ⊢ 1 … x ∈ Fin ∧ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ 1 … x → 1 … x ∩ ℙ ∩ T ∈ Fin
32 11 30 31 sylancl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 1 … x ∩ ℙ ∩ T ∈ Fin
33 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T
34 33 elin1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ 1 … x
35 34 17 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ ℕ
36 nnrp ⊢ p ∈ ℕ → p ∈ ℝ +
37 36 relogcld ⊢ p ∈ ℕ → log ⁡ p ∈ ℝ
38 37 36 rerpdivcld ⊢ p ∈ ℕ → log ⁡ p p ∈ ℝ
39 35 38 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → log ⁡ p p ∈ ℝ
40 32 39 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p ∈ ℝ
41 40 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p ∈ ℂ
42 10 41 mulcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p ∈ ℂ
43 42 28 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x ∈ ℂ
44 10 24 41 subdid ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p = ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
45 19 recnd ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p ∈ ℂ
46 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
47 ifcl ⊢ log ⁡ p ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ∈ ℝ
48 37 46 47 sylancl ⊢ p ∈ ℕ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ∈ ℝ
49 48 recnd ⊢ p ∈ ℕ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ∈ ℂ
50 36 rpcnne0d ⊢ p ∈ ℕ → p ∈ ℂ ∧ p ≠ 0
51 divsubdir ⊢ Λ ⁡ p ∈ ℂ ∧ if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ∈ ℂ ∧ p ∈ ℂ ∧ p ≠ 0 → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = Λ ⁡ p p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
52 45 49 50 51 syl3anc ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = Λ ⁡ p p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
53 18 52 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = Λ ⁡ p p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
54 53 sumeq2dv ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
55 21 recnd ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p p ∈ ℂ
56 18 55 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → Λ ⁡ p p ∈ ℂ
57 48 36 rerpdivcld ⊢ p ∈ ℕ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
58 57 recnd ⊢ p ∈ ℕ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℂ
59 18 58 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℂ
60 14 56 59 fsumsub ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
61 inss2 ⊢ ℙ ∩ T ⊆ T
62 sslin ⊢ ℙ ∩ T ⊆ T → 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ 1 … x ∩ T
63 61 62 mp1i ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ 1 … x ∩ T
64 35 58 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℂ
65 eldif ⊢ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ↔ p ∈ 1 … x ∩ T ∧ ¬ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T
66 incom ⊢ ℙ ∩ T = T ∩ ℙ
67 66 ineq2i ⊢ 1 … x ∩ ℙ ∩ T = 1 … x ∩ T ∩ ℙ
68 inass ⊢ 1 … x ∩ T ∩ ℙ = 1 … x ∩ T ∩ ℙ
69 67 68 eqtr4i ⊢ 1 … x ∩ ℙ ∩ T = 1 … x ∩ T ∩ ℙ
70 69 elin2 ⊢ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ↔ p ∈ 1 … x ∩ T ∧ p ∈ ℙ
71 70 simplbi2 ⊢ p ∈ 1 … x ∩ T → p ∈ ℙ → p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T
72 71 con3dimp ⊢ p ∈ 1 … x ∩ T ∧ ¬ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → ¬ p ∈ ℙ
73 65 72 sylbi ⊢ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → ¬ p ∈ ℙ
74 73 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → ¬ p ∈ ℙ
75 74 iffalsed ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 = 0
76 75 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = 0 p
77 eldifi ⊢ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ 1 … x ∩ T
78 77 18 sylan2 ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ ℕ
79 div0 ⊢ p ∈ ℂ ∧ p ≠ 0 → 0 p = 0
80 50 79 syl ⊢ p ∈ ℕ → 0 p = 0
81 78 80 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → 0 p = 0
82 76 81 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T ∖ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = 0
83 63 64 82 14 fsumss ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
84 inss2 ⊢ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ ℙ ∩ T
85 inss1 ⊢ ℙ ∩ T ⊆ ℙ
86 84 85 sstri ⊢ 1 … x ∩ ℙ ∩ T ⊆ ℙ
87 86 33 sselid ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → p ∈ ℙ
88 87 iftrued ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 = log ⁡ p
89 88 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = log ⁡ p p
90 89 sumeq2dv ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
91 83 90 eqtr3d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
92 91 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ T if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
93 54 60 92 3eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
94 93 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
95 25 42 28 nnncan2d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p - log ⁡ x - ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x = ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p
96 44 94 95 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p - log ⁡ x - ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x
97 96 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p - log ⁡ x - ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x
98 19 48 resubcld ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ∈ ℝ
99 98 36 rerpdivcld ⊢ p ∈ ℕ → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
100 18 99 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
101 14 100 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
102 101 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℂ
103 rpssre ⊢ ℝ + ⊆ ℝ
104 8 nncnd ⊢ φ → ϕ ⁡ N ∈ ℂ
105 o1const ⊢ ℝ + ⊆ ℝ ∧ ϕ ⁡ N ∈ ℂ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ∈ 𝑂⁡1
106 103 104 105 sylancr ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ∈ 𝑂⁡1
107 103 a1i ⊢ φ → ℝ + ⊆ ℝ
108 1red ⊢ φ → 1 ∈ ℝ
109 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
110 109 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ
111 breq1 ⊢ log ⁡ p = if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 → log ⁡ p ≤ Λ ⁡ p ↔ if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ≤ Λ ⁡ p
112 breq1 ⊢ 0 = if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 → 0 ≤ Λ ⁡ p ↔ if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ≤ Λ ⁡ p
113 37 adantr ⊢ p ∈ ℕ ∧ p ∈ ℙ → log ⁡ p ∈ ℝ
114 vmaprm ⊢ p ∈ ℙ → Λ ⁡ p = log ⁡ p
115 114 adantl ⊢ p ∈ ℕ ∧ p ∈ ℙ → Λ ⁡ p = log ⁡ p
116 115 eqcomd ⊢ p ∈ ℕ ∧ p ∈ ℙ → log ⁡ p = Λ ⁡ p
117 113 116 eqled ⊢ p ∈ ℕ ∧ p ∈ ℙ → log ⁡ p ≤ Λ ⁡ p
118 vmage0 ⊢ p ∈ ℕ → 0 ≤ Λ ⁡ p
119 118 adantr ⊢ p ∈ ℕ ∧ ¬ p ∈ ℙ → 0 ≤ Λ ⁡ p
120 111 112 117 119 ifbothda ⊢ p ∈ ℕ → if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ≤ Λ ⁡ p
121 19 48 subge0d ⊢ p ∈ ℕ → 0 ≤ Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ↔ if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 ≤ Λ ⁡ p
122 120 121 mpbird ⊢ p ∈ ℕ → 0 ≤ Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0
123 98 36 122 divge0d ⊢ p ∈ ℕ → 0 ≤ Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
124 18 123 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x ∩ T → 0 ≤ Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
125 14 100 124 fsumge0 ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 0 ≤ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
126 101 125 absidd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p = ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
127 17 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x → p ∈ ℕ
128 127 99 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x → Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
129 11 128 fsumrecl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p = 1 x Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ ℝ
130 109 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 2 ∈ ℝ
131 127 123 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ p ∈ 1 … x → 0 ≤ Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
132 12 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → 1 … x ∩ T ⊆ 1 … x
133 11 128 131 132 fsumless ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ ∑ p = 1 x Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p
134 107 sselda ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → x ∈ ℝ
135 134 flcld ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → x ∈ ℤ
136 rplogsumlem2 ⊢ x ∈ ℤ → ∑ p = 1 x Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ 2
137 135 136 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p = 1 x Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ 2
138 101 129 130 133 137 letrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ 2
139 126 138 eqbrtrd ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ 2
140 139 adantrr ⊢ φ ∧ x ∈ ℝ + ∧ 1 ≤ x → ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ≤ 2
141 107 102 108 110 140 elo1d ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ 𝑂⁡1
142 10 102 106 141 o1mul2 ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p − if p ∈ ℙ log ⁡ p 0 p ∈ 𝑂⁡1
143 97 142 eqeltrrd ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p - log ⁡ x - ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1
144 29 43 143 o1dif ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ T Λ ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1 ↔ x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1
145 7 144 mpbid ⊢ φ → x ∈ ℝ + ⟼ ϕ ⁡ N ⁢ ∑ p ∈ 1 … x ∩ ℙ ∩ T log ⁡ p p − log ⁡ x ∈ 𝑂⁡1