Metamath Proof Explorer

Theorem vmalogdivsum2

Description: The sum sum_ n <_ x , Lam ( n ) log ( x / n ) / n is asymptotic to log ^ 2 ( x ) / 2 + O ( log x ) . Exercise 9.1.7 of Shapiro, p. 336. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2016)

Ref Expression
Assertion vmalogdivsum2 ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1)

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fzfid ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∈ Fin )
2 elfznn ⊢ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) → 𝑘 ∈ ℕ )
3 2 adantl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑘 ∈ ℕ )
4 3 nnrpd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑘 ∈ ℝ+ )
5 4 relogcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ 𝑘 ) ∈ ℝ )
6 5 3 nndivred ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) ∈ ℝ )
7 1 6 fsumrecl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) ∈ ℝ )
8 7 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) ∈ ℂ )
9 elioore ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) → 𝑥 ∈ ℝ )
10 9 adantl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 𝑥 ∈ ℝ )
11 1rp ⊢ 1 ∈ ℝ+
12 11 a1i ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 1 ∈ ℝ+ )
13 1red ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 1 ∈ ℝ )
14 eliooord ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) → ( 1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞ ) )
15 14 adantl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( 1 < 𝑥 ∧ 𝑥 < +∞ ) )
16 15 simpld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 1 < 𝑥 )
17 13 10 16 ltled ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 1 ≤ 𝑥 )
18 10 12 17 rpgecld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 𝑥 ∈ ℝ+ )
19 18 relogcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ )
20 19 resqcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) ∈ ℝ )
21 20 rehalfcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ∈ ℝ )
22 21 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ∈ ℂ )
23 19 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
24 10 16 rplogcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℝ+ )
25 24 rpne0d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( log ‘ 𝑥 ) ≠ 0 )
26 8 22 23 25 divsubdird ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
27 7 21 resubcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ∈ ℝ )
28 27 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ∈ ℂ )
29 28 23 25 divrecd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
30 20 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) ∈ ℂ )
31 2cnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 2 ∈ ℂ )
32 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
33 32 a1i ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 2 ≠ 0 )
34 30 31 23 33 25 divdiv32d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) / 2 ) )
35 23 sqvald ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) = ( ( log ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) )
36 35 oveq1d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( ( log ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
37 23 23 25 divcan3d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( log ‘ 𝑥 ) · ( log ‘ 𝑥 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( log ‘ 𝑥 ) )
38 36 37 eqtrd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( log ‘ 𝑥 ) )
39 38 oveq1d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) / 2 ) = ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) )
40 34 39 eqtrd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) )
41 40 oveq2d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) )
42 26 29 41 3eqtr3rd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
43 42 mpteq2dva ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
44 24 rprecred ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
45 18 ex ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) → 𝑥 ∈ ℝ+ ) )
46 45 ssrdv ⊢ ( ⊤ → ( 1 (,) +∞ ) ⊆ ℝ+ )
47 eqid ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) )
48 47 logdivsum ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) : ℝ+ ⟶ ℝ ∧ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ dom ⇝𝑟 ∧ ( ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ⇝𝑟 1 ∧ 1 ∈ ℝ+ ∧ e ≤ 1 ) → ( abs ‘ ( ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ‘ 1 ) − 1 ) ) ≤ ( ( log ‘ 1 ) / 1 ) ) )
49 48 simp2i ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ dom ⇝𝑟
50 rlimdmo1 ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ dom ⇝𝑟 → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
51 49 50 mp1i ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
52 46 51 o1res2 ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
53 divlogrlim ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ⇝𝑟 0
54 rlimo1 ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ⇝𝑟 0 → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
55 53 54 mp1i ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
56 27 44 52 55 o1mul2 ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − ( ( ( log ‘ 𝑥 ) ↑ 2 ) / 2 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
57 43 56 eqeltrd ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
58 8 23 25 divcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
59 23 halfcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ∈ ℂ )
60 58 59 subcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ∈ ℂ )
61 elfznn ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
62 61 adantl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
63 vmacl ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
64 62 63 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
65 64 62 nndivred ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℝ )
66 18 adantr ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ℝ+ )
67 62 nnrpd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℝ+ )
68 66 67 rpdivcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑥 / 𝑛 ) ∈ ℝ+ )
69 68 relogcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
70 65 69 remulcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ ℝ )
71 1 70 fsumrecl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ ℝ )
72 71 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ ℂ )
73 24 rpcnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( log ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
74 72 73 25 divcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
75 73 halfcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ∈ ℂ )
76 74 75 subcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ∈ ℂ )
77 58 74 59 nnncan2d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) − ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
78 8 72 23 25 divsubdird ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
79 fzfid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ Fin )
80 64 adantr ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
81 62 adantr ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
82 elfznn ⊢ ( 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℕ )
83 82 adantl ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑚 ∈ ℕ )
84 81 83 nnmulcld ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( 𝑛 · 𝑚 ) ∈ ℕ )
85 80 84 nndivred ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) ∈ ℝ )
86 79 85 fsumrecl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) ∈ ℝ )
87 86 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) ∈ ℂ )
88 70 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ ℂ )
89 1 87 88 fsumsub ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
90 64 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
91 62 nncnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℂ )
92 62 nnne0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ≠ 0 )
93 90 91 92 divcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℂ )
94 83 nnrecred ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( 1 / 𝑚 ) ∈ ℝ )
95 79 94 fsumrecl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ∈ ℝ )
96 95 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ∈ ℂ )
97 69 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ∈ ℂ )
98 93 96 97 subdid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = ( ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
99 90 adantr ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
100 91 adantr ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑛 ∈ ℂ )
101 83 nncnd ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑚 ∈ ℂ )
102 92 adantr ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑛 ≠ 0 )
103 83 nnne0d ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → 𝑚 ≠ 0 )
104 99 100 101 102 103 divdiv1d ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / 𝑚 ) = ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) )
105 99 100 102 divcld ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℂ )
106 105 101 103 divrecd ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / 𝑚 ) = ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( 1 / 𝑚 ) ) )
107 104 106 eqtr3d ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) = ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( 1 / 𝑚 ) ) )
108 107 sumeq2dv ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( 1 / 𝑚 ) ) )
109 101 103 reccld ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) → ( 1 / 𝑚 ) ∈ ℂ )
110 79 93 109 fsummulc2 ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( 1 / 𝑚 ) ) )
111 108 110 eqtr4d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) = ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ) )
112 111 oveq1d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = ( ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
113 98 112 eqtr4d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
114 113 sumeq2dv ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
115 vmasum ⊢ ( 𝑘 ∈ ℕ → Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( Λ ‘ 𝑛 ) = ( log ‘ 𝑘 ) )
116 3 115 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( Λ ‘ 𝑛 ) = ( log ‘ 𝑘 ) )
117 116 oveq1d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) = ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) )
118 fzfid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 1 ... 𝑘 ) ∈ Fin )
119 dvdsssfz1 ⊢ ( 𝑘 ∈ ℕ → { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ⊆ ( 1 ... 𝑘 ) )
120 3 119 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ⊆ ( 1 ... 𝑘 ) )
121 118 120 ssfid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ∈ Fin )
122 3 nncnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑘 ∈ ℂ )
123 ssrab2 ⊢ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ⊆ ℕ
124 simprr ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } )
125 123 124 sselid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
126 125 63 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
127 126 recnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
128 127 anassrs ⊢ ( ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) → ( Λ ‘ 𝑛 ) ∈ ℂ )
129 3 nnne0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑘 ≠ 0 )
130 121 122 128 129 fsumdivc ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) = Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) )
131 117 130 eqtr3d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) = Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) )
132 131 sumeq2dv ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) )
133 oveq2 ⊢ ( 𝑘 = ( 𝑛 · 𝑚 ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) = ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) )
134 2 ad2antrl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → 𝑘 ∈ ℕ )
135 134 nncnd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → 𝑘 ∈ ℂ )
136 134 nnne0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → 𝑘 ≠ 0 )
137 127 135 136 divcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ∧ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ) ) → ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) ∈ ℂ )
138 133 10 137 dvdsflsumcom ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑛 ∈ { 𝑦 ∈ ℕ ∣ 𝑦 ∥ 𝑘 } ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑘 ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) )
139 132 138 eqtrd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) )
140 139 oveq1d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · 𝑚 ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
141 89 114 140 3eqtr4rd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
142 141 oveq1d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
143 77 78 142 3eqtr2d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) − ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
144 143 mpteq2dva ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) − ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
145 1red ⊢ ( ⊤ → 1 ∈ ℝ )
146 1 65 fsumrecl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℝ )
147 146 24 rerpdivcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
148 ioossre ⊢ ( 1 (,) +∞ ) ⊆ ℝ
149 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
150 o1const ⊢ ( ( ( 1 (,) +∞ ) ⊆ ℝ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ 1 ) ∈ 𝑂(1) )
151 148 149 150 mp2an ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ 1 ) ∈ 𝑂(1)
152 151 a1i ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ 1 ) ∈ 𝑂(1) )
153 147 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
154 12 rpcnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 1 ∈ ℂ )
155 146 recnd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) ∈ ℂ )
156 155 23 23 25 divsubdird ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
157 155 23 subcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
158 157 23 25 divrecd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
159 23 25 dividd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( log ‘ 𝑥 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) = 1 )
160 159 oveq2d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − 1 ) )
161 156 158 160 3eqtr3rd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − 1 ) = ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) )
162 161 mpteq2dva ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − 1 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
163 146 19 resubcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
164 vmadivsum ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1)
165 164 a1i ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
166 46 165 o1res2 ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
167 163 44 166 55 o1mul2 ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) − ( log ‘ 𝑥 ) ) · ( 1 / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
168 162 167 eqeltrd ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − 1 ) ) ∈ 𝑂(1) )
169 153 154 168 o1dif ⊢ ( ⊤ → ( ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) ↔ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ 1 ) ∈ 𝑂(1) ) )
170 152 169 mpbird ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
171 147 170 o1lo1d ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ≤𝑂(1) )
172 95 69 resubcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ∈ ℝ )
173 65 172 remulcld ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) ∈ ℝ )
174 1 173 fsumrecl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) ∈ ℝ )
175 174 24 rerpdivcld ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℝ )
176 1red ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 1 ∈ ℝ )
177 vmage0 ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 0 ≤ ( Λ ‘ 𝑛 ) )
178 62 177 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( Λ ‘ 𝑛 ) )
179 64 67 178 divge0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
180 68 rpred ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑥 / 𝑛 ) ∈ ℝ )
181 91 mulid2d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 1 · 𝑛 ) = 𝑛 )
182 fznnfl ⊢ ( 𝑥 ∈ ℝ → ( 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ↔ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ≤ 𝑥 ) ) )
183 10 182 syl ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ↔ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ≤ 𝑥 ) ) )
184 183 simplbda ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑛 ≤ 𝑥 )
185 181 184 eqbrtrd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 1 · 𝑛 ) ≤ 𝑥 )
186 10 adantr ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 𝑥 ∈ ℝ )
187 176 186 67 lemuldivd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( 1 · 𝑛 ) ≤ 𝑥 ↔ 1 ≤ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) )
188 185 187 mpbid ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 1 ≤ ( 𝑥 / 𝑛 ) )
189 harmonicubnd ⊢ ( ( ( 𝑥 / 𝑛 ) ∈ ℝ ∧ 1 ≤ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ≤ ( ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) + 1 ) )
190 180 188 189 syl2anc ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ≤ ( ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) + 1 ) )
191 95 69 176 lesubadd2d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ≤ 1 ↔ Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ≤ ( ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) + 1 ) ) )
192 190 191 mpbird ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ≤ 1 )
193 172 176 65 179 192 lemul2ad ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) ≤ ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · 1 ) )
194 93 mulid1d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · 1 ) = ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
195 193 194 breqtrd ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) ≤ ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
196 1 173 65 195 fsumle ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) ≤ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) )
197 174 146 24 196 lediv1dd ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
198 197 adantrr ⊢ ( ( ⊤ ∧ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ∧ 1 ≤ 𝑥 ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
199 145 171 147 175 198 lo1le ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ≤𝑂(1) )
200 0red ⊢ ( ⊤ → 0 ∈ ℝ )
201 harmoniclbnd ⊢ ( ( 𝑥 / 𝑛 ) ∈ ℝ+ → ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ≤ Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) )
202 68 201 syl ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ≤ Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) )
203 95 69 subge0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 0 ≤ ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ↔ ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ≤ Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) ) )
204 202 203 mpbird ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) )
205 65 172 179 204 mulge0d ⊢ ( ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ) → 0 ≤ ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
206 1 173 205 fsumge0 ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 0 ≤ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) )
207 174 24 206 divge0d ⊢ ( ( ⊤ ∧ 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ) → 0 ≤ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) )
208 175 200 207 o1lo12 ⊢ ( ⊤ → ( ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) ↔ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ≤𝑂(1) ) )
209 199 208 mpbird ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( Σ 𝑚 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ( 1 / 𝑚 ) − ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
210 144 209 eqeltrd ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) − ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
211 60 76 210 o1dif ⊢ ( ⊤ → ( ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( log ‘ 𝑘 ) / 𝑘 ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) ↔ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) ) )
212 57 211 mpbid ⊢ ( ⊤ → ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1) )
213 212 mptru ⊢ ( 𝑥 ∈ ( 1 (,) +∞ ) ↦ ( ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( ⌊ ‘ 𝑥 ) ) ( ( ( Λ ‘ 𝑛 ) / 𝑛 ) · ( log ‘ ( 𝑥 / 𝑛 ) ) ) / ( log ‘ 𝑥 ) ) − ( ( log ‘ 𝑥 ) / 2 ) ) ) ∈ 𝑂(1)