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Theorem selberg2lem

Description: Lemma for selberg2 . Equation 10.4.12 of Shapiro, p. 420. (Contributed by Mario Carneiro, 23-May-2016)

Ref Expression
Assertion selberg2lem ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1)

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpre ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ )
2 chpcl ( 𝑥 ∈ ℝ → ( ψ ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
3 1 2 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
4 3 recnd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
5 rprege0 ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥 ) )
6 flge0nn0 ( ( 𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥 ) → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ0 )
7 5 6 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ0 )
8 nn0p1nn ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ0 → ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ∈ ℕ )
9 7 8 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ∈ ℕ )
10 9 nnrpd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ∈ ℝ+ )
11 10 relogcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ∈ ℝ )
12 11 recnd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ∈ ℂ )
13 relogcl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
14 13 recnd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
15 12 14 subcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
16 4 15 mulcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℂ )
17 fzfid ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∈ Fin )
18 elfznn ( 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
19 18 adantl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
20 19 nnrpd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℝ+ )
21 1rp 1 ∈ ℝ+
22 rpaddcl ( ( 𝑛 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑛 + 1 ) ∈ ℝ+ )
23 21 22 mpan2 ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 𝑛 + 1 ) ∈ ℝ+ )
24 23 relogcld ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) ∈ ℝ )
25 relogcl ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( log ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
26 24 25 resubcld ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
27 rpre ( 𝑛 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℝ )
28 chpcl ( 𝑛 ∈ ℝ → ( ψ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
29 27 28 syl ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
30 26 29 remulcld ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
31 30 recnd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
32 20 31 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
33 17 32 fsumcl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
34 rpcnne0 ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0 ) )
35 divsubdir ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℂ ∧ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0 ) ) → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) / 𝑥 ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) )
36 16 33 34 35 syl3anc ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) / 𝑥 ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) )
37 4 12 mulcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
38 4 14 mulcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
39 37 38 33 sub32d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
40 4 12 14 subdid ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
41 40 oveq1d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) )
42 fveq2 ( 𝑚 = 𝑛 → ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ 𝑛 ) )
43 fvoveq1 ( 𝑚 = 𝑛 → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) )
44 42 43 jca ( 𝑚 = 𝑛 → ( ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ 𝑛 ) ∧ ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) )
45 fveq2 ( 𝑚 = ( 𝑛 + 1 ) → ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) )
46 fvoveq1 ( 𝑚 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) )
47 45 46 jca ( 𝑚 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) ∧ ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) )
48 fveq2 ( 𝑚 = 1 → ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ 1 ) )
49 log1 ( log ‘ 1 ) = 0
50 48 49 eqtrdi ( 𝑚 = 1 → ( log ‘ 𝑚 ) = 0 )
51 oveq1 ( 𝑚 = 1 → ( 𝑚 − 1 ) = ( 1 − 1 ) )
52 1m1e0 ( 1 − 1 ) = 0
53 51 52 eqtrdi ( 𝑚 = 1 → ( 𝑚 − 1 ) = 0 )
54 53 fveq2d ( 𝑚 = 1 → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ 0 ) )
55 2pos 0 < 2
56 0re 0 ∈ ℝ
57 chpeq0 ( 0 ∈ ℝ → ( ( ψ ‘ 0 ) = 0 ↔ 0 < 2 ) )
58 56 57 ax-mp ( ( ψ ‘ 0 ) = 0 ↔ 0 < 2 )
59 55 58 mpbir ( ψ ‘ 0 ) = 0
60 54 59 eqtrdi ( 𝑚 = 1 → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = 0 )
61 50 60 jca ( 𝑚 = 1 → ( ( log ‘ 𝑚 ) = 0 ∧ ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = 0 ) )
62 fveq2 ( 𝑚 = ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) → ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) )
63 fvoveq1 ( 𝑚 = ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) )
64 62 63 jca ( 𝑚 = ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) → ( ( log ‘ 𝑚 ) = ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ∧ ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) )
65 nnuz ℕ = ( ℤ ‘ 1 )
66 9 65 eleqtrdi ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ∈ ( ℤ ‘ 1 ) )
67 elfznn ( 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) → 𝑚 ∈ ℕ )
68 67 adantl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℕ )
69 68 nnrpd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℝ+ )
70 69 relogcld ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → ( log ‘ 𝑚 ) ∈ ℝ )
71 70 recnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → ( log ‘ 𝑚 ) ∈ ℂ )
72 68 nnred ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℝ )
73 peano2rem ( 𝑚 ∈ ℝ → ( 𝑚 − 1 ) ∈ ℝ )
74 72 73 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → ( 𝑚 − 1 ) ∈ ℝ )
75 chpcl ( ( 𝑚 − 1 ) ∈ ℝ → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) ∈ ℝ )
76 74 75 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) ∈ ℝ )
77 76 recnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑚 ∈ ( 1 ... ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) → ( ψ ‘ ( 𝑚 − 1 ) ) ∈ ℂ )
78 44 47 61 64 66 71 77 fsumparts ( 𝑥 ∈ ℝ+ → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) − ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) = ( ( ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) − ( 0 · 0 ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) )
79 7 nn0zd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℤ )
80 fzval3 ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℤ → ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) = ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) )
81 79 80 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) = ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) )
82 81 eqcomd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) = ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) )
83 nnm1nn0 ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 )
84 19 83 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 )
85 84 nn0red ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℝ )
86 chpcl ( ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℝ → ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℝ )
87 85 86 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℝ )
88 87 recnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℂ )
89 vmacl ( 𝑛 ∈ ℕ → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
90 19 89 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
91 90 recnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
92 19 nncnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℂ )
93 ax-1cn 1 ∈ ℂ
94 pncan ( ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) = 𝑛 )
95 92 93 94 sylancl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) = 𝑛 )
96 npcan ( ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) = 𝑛 )
97 92 93 96 sylancl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) = 𝑛 )
98 95 97 eqtr4d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) = ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) )
99 98 fveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) )
100 chpp1 ( ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 → ( ψ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) = ( ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) + ( Λ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) ) )
101 84 100 syl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) = ( ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) + ( Λ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) ) )
102 97 fveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Λ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) = ( Λ ‘ 𝑛 ) )
103 102 oveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) + ( Λ ‘ ( ( 𝑛 − 1 ) + 1 ) ) ) = ( ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) + ( Λ ‘ 𝑛 ) ) )
104 99 101 103 3eqtrd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) = ( ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) + ( Λ ‘ 𝑛 ) ) )
105 88 91 104 mvrladdd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) − ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( Λ ‘ 𝑛 ) )
106 105 oveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) − ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) = ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( Λ ‘ 𝑛 ) ) )
107 20 relogcld ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
108 107 recnd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
109 91 108 mulcomd ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) = ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( Λ ‘ 𝑛 ) ) )
110 106 109 eqtr4d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) − ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) = ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) )
111 82 110 sumeq12rdv ( 𝑥 ∈ ℝ+ → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ( ( log ‘ 𝑛 ) · ( ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) − ( ψ ‘ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) )
112 7 nn0cnd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
113 pncan ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) = ( ⌊ ‘ 𝑥 ) )
114 112 93 113 sylancl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) = ( ⌊ ‘ 𝑥 ) )
115 114 fveq2d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) = ( ψ ‘ ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) )
116 chpfl ( 𝑥 ∈ ℝ → ( ψ ‘ ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) = ( ψ ‘ 𝑥 ) )
117 1 116 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) = ( ψ ‘ 𝑥 ) )
118 115 117 eqtrd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) = ( ψ ‘ 𝑥 ) )
119 118 oveq2d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) = ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ 𝑥 ) ) )
120 12 4 mulcomd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ 𝑥 ) ) = ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
121 119 120 eqtrd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) = ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
122 0cn 0 ∈ ℂ
123 122 mul01i ( 0 · 0 ) = 0
124 123 a1i ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 0 · 0 ) = 0 )
125 121 124 oveq12d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) − ( 0 · 0 ) ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − 0 ) )
126 37 subid1d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − 0 ) = ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
127 125 126 eqtrd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) − ( 0 · 0 ) ) = ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
128 95 fveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) = ( ψ ‘ 𝑛 ) )
129 128 oveq2d ( ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) = ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
130 82 129 sumeq12rdv ( 𝑥 ∈ ℝ+ → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
131 127 130 oveq12d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) · ( ψ ‘ ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) − 1 ) ) ) − ( 0 · 0 ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ..^ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) )
132 78 111 131 3eqtr3d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) )
133 132 oveq1d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
134 39 41 133 3eqtr4d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
135 134 oveq1d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) / 𝑥 ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) )
136 div23 ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ≠ 0 ) ) → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
137 4 15 34 136 syl3anc ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) = ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
138 137 oveq1d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) = ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) )
139 36 135 138 3eqtr3rd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) )
140 139 mpteq2ia ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) )
141 ovexd ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ V )
142 ovexd ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ∈ V )
143 reex ℝ ∈ V
144 rpssre + ⊆ ℝ
145 143 144 ssexi + ∈ V
146 145 a1i ( ⊤ → ℝ+ ∈ V )
147 ovexd ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ∈ V )
148 15 adantl ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
149 eqidd ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) )
150 eqidd ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
151 146 147 148 149 150 offval2 ( ⊤ → ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
152 chpo1ub ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1)
153 0red ( ⊤ → 0 ∈ ℝ )
154 1red ( ⊤ → 1 ∈ ℝ )
155 divrcnv ( 1 ∈ ℂ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( 1 / 𝑥 ) ) ⇝𝑟 0 )
156 93 155 mp1i ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( 1 / 𝑥 ) ) ⇝𝑟 0 )
157 rpreccl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 1 / 𝑥 ) ∈ ℝ+ )
158 157 rpred ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 1 / 𝑥 ) ∈ ℝ )
159 158 adantl ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( 1 / 𝑥 ) ∈ ℝ )
160 11 13 resubcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
161 160 adantl ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+ ) → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
162 rpaddcl ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑥 + 1 ) ∈ ℝ+ )
163 21 162 mpan2 ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 𝑥 + 1 ) ∈ ℝ+ )
164 163 relogcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) ∈ ℝ )
165 164 13 resubcld ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
166 7 nn0red ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
167 1red ( 𝑥 ∈ ℝ+ → 1 ∈ ℝ )
168 flle ( 𝑥 ∈ ℝ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ≤ 𝑥 )
169 1 168 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ≤ 𝑥 )
170 166 1 167 169 leadd1dd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ≤ ( 𝑥 + 1 ) )
171 10 163 logled ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ≤ ( 𝑥 + 1 ) ↔ ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ≤ ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) ) )
172 170 171 mpbid ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ≤ ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) )
173 11 164 13 172 lesub1dd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) )
174 logdifbnd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( 𝑥 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 1 / 𝑥 ) )
175 160 165 158 173 174 letrd ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 1 / 𝑥 ) )
176 175 ad2antrl ( ( ⊤ ∧ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥 ) ) → ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 1 / 𝑥 ) )
177 fllep1 ( 𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ≤ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) )
178 1 177 syl ( 𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ≤ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) )
179 logleb ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ∧ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ∈ ℝ+ ) → ( 𝑥 ≤ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ↔ ( log ‘ 𝑥 ) ≤ ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
180 10 179 mpdan ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 𝑥 ≤ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ↔ ( log ‘ 𝑥 ) ≤ ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
181 178 180 mpbid ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( log ‘ 𝑥 ) ≤ ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) )
182 11 13 subge0d ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ( 0 ≤ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ↔ ( log ‘ 𝑥 ) ≤ ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) ) )
183 181 182 mpbird ( 𝑥 ∈ ℝ+ → 0 ≤ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) )
184 183 ad2antrl ( ( ⊤ ∧ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑥 ) ) → 0 ≤ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) )
185 153 154 156 159 161 176 184 rlimsqz2 ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ⇝𝑟 0 )
186 rlimo1 ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ⇝𝑟 0 → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
187 185 186 syl ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
188 o1mul ( ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1) ∧ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) ) → ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
189 152 187 188 sylancr ( ⊤ → ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) ) ∘f · ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
190 151 189 eqeltrrd ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
191 nnrp ( 𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℝ+ )
192 191 ssriv ℕ ⊆ ℝ+
193 192 a1i ( ⊤ → ℕ ⊆ ℝ+ )
194 193 sselda ( ( ⊤ ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑛 ∈ ℝ+ )
195 194 31 syl ( ( ⊤ ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
196 chpo1ub ( 𝑛 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) ∈ 𝑂(1)
197 196 a1i ( ⊤ → ( 𝑛 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) ∈ 𝑂(1) )
198 rerpdivcl ( ( ( ψ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ+ ) → ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℝ )
199 29 198 mpancom ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℝ )
200 199 adantl ( ( ⊤ ∧ 𝑛 ∈ ℝ+ ) → ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℝ )
201 31 adantl ( ( ⊤ ∧ 𝑛 ∈ ℝ+ ) → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
202 rpreccl ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 1 / 𝑛 ) ∈ ℝ+ )
203 202 rpred ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 1 / 𝑛 ) ∈ ℝ )
204 chpge0 ( 𝑛 ∈ ℝ → 0 ≤ ( ψ ‘ 𝑛 ) )
205 27 204 syl ( 𝑛 ∈ ℝ+ → 0 ≤ ( ψ ‘ 𝑛 ) )
206 logdifbnd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) ≤ ( 1 / 𝑛 ) )
207 26 203 29 205 206 lemul1ad ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ≤ ( ( 1 / 𝑛 ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
208 27 lep1d ( 𝑛 ∈ ℝ+𝑛 ≤ ( 𝑛 + 1 ) )
209 logleb ( ( 𝑛 ∈ ℝ+ ∧ ( 𝑛 + 1 ) ∈ ℝ+ ) → ( 𝑛 ≤ ( 𝑛 + 1 ) ↔ ( log ‘ 𝑛 ) ≤ ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
210 23 209 mpdan ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 𝑛 ≤ ( 𝑛 + 1 ) ↔ ( log ‘ 𝑛 ) ≤ ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
211 208 210 mpbid ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( log ‘ 𝑛 ) ≤ ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) )
212 24 25 subge0d ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 0 ≤ ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) ↔ ( log ‘ 𝑛 ) ≤ ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
213 211 212 mpbird ( 𝑛 ∈ ℝ+ → 0 ≤ ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) )
214 26 29 213 205 mulge0d ( 𝑛 ∈ ℝ+ → 0 ≤ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
215 30 214 absidd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( abs ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) = ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
216 rpregt0 ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛 ) )
217 divge0 ( ( ( ( ψ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛 ) ) → 0 ≤ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
218 29 205 216 217 syl21anc ( 𝑛 ∈ ℝ+ → 0 ≤ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
219 199 218 absidd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( abs ‘ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) = ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
220 29 recnd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ψ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
221 rpcn ( 𝑛 ∈ ℝ+𝑛 ∈ ℂ )
222 rpne0 ( 𝑛 ∈ ℝ+𝑛 ≠ 0 )
223 220 221 222 divrec2d ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) = ( ( 1 / 𝑛 ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
224 219 223 eqtrd ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( abs ‘ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) = ( ( 1 / 𝑛 ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) )
225 207 215 224 3brtr4d ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( abs ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) )
226 225 ad2antrl ( ( ⊤ ∧ ( 𝑛 ∈ ℝ+ ∧ 1 ≤ 𝑛 ) ) → ( abs ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) ≤ ( abs ‘ ( ( ψ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ) )
227 154 197 200 201 226 o1le ( ⊤ → ( 𝑛 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
228 193 227 o1res2 ( ⊤ → ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
229 195 228 o1fsum ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1) )
230 141 142 190 229 o1sub2 ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ( ( ψ ‘ 𝑥 ) / 𝑥 ) · ( ( log ‘ ( ( ⌊ ‘ 𝑥 ) + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( log ‘ ( 𝑛 + 1 ) ) − ( log ‘ 𝑛 ) ) · ( ψ ‘ 𝑛 ) ) / 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
231 140 230 eqeltrrid ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1) )
232 231 mptru ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) · ( log ‘ 𝑛 ) ) − ( ( ψ ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) ) / 𝑥 ) ) ∈ 𝑂(1)