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Theorem lgamgulmlem5 24759
Description: Lemma for lgamgulm 24761. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Jul-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
lgamgulm.r  |-  ( ph  ->  R  e.  NN )
lgamgulm.u  |-  U  =  { x  e.  CC  |  ( ( abs `  x )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) ) ) }
lgamgulm.g  |-  G  =  ( m  e.  NN  |->  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( m  +  1 )  /  m ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  m )  +  1 ) ) ) ) )
lgamgulm.t  |-  T  =  ( m  e.  NN  |->  if ( ( 2  x.  R )  <_  m ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
m ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  m
) )  +  pi ) ) ) )
Assertion
Ref Expression
lgamgulmlem5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( G `  n
) `  y )
)  <_  ( T `  n ) )
Distinct variable groups:    y, n, G    x, y    k, m, n, x, y, z, R    U, m, n, y, z    ph, m, n, x, y, z    T, n, y
Allowed substitution hints:    ph( k)    T( x, z, k, m)    U( x, k)    G( x, z, k, m)

Proof of Theorem lgamgulmlem5
Dummy variable  t is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 4657 . . 3  |-  ( ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( n ^
2 ) ) )  =  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( n ^
2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) )  ->  (
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( R  x.  (
( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( n ^ 2 ) ) )  <->  ( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) ) ) )
2 breq2 4657 . . 3  |-  ( ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) )  =  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) )  -> 
( ( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) )  <-> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) ) ) )
3 lgamgulm.r . . . . . 6  |-  ( ph  ->  R  e.  NN )
43adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  R  e.  NN )
54adantr 481 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  ( 2  x.  R )  <_  n )  ->  R  e.  NN )
6 lgamgulm.u . . . . 5  |-  U  =  { x  e.  CC  |  ( ( abs `  x )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) ) ) }
7 fveq2 6191 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  t  ->  ( abs `  x )  =  ( abs `  t
) )
87breq1d 4663 . . . . . . 7  |-  ( x  =  t  ->  (
( abs `  x
)  <_  R  <->  ( abs `  t )  <_  R
) )
9 oveq1 6657 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  t  ->  (
x  +  k )  =  ( t  +  k ) )
109fveq2d 6195 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  t  ->  ( abs `  ( x  +  k ) )  =  ( abs `  (
t  +  k ) ) )
1110breq2d 4665 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  t  ->  (
( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) )  <->  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
t  +  k ) ) ) )
1211ralbidv 2986 . . . . . . 7  |-  ( x  =  t  ->  ( A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) )  <->  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R )  <_  ( abs `  ( t  +  k ) ) ) )
138, 12anbi12d 747 . . . . . 6  |-  ( x  =  t  ->  (
( ( abs `  x
)  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  (
1  /  R )  <_  ( abs `  (
x  +  k ) ) )  <->  ( ( abs `  t )  <_  R  /\  A. k  e. 
NN0  ( 1  /  R )  <_  ( abs `  ( t  +  k ) ) ) ) )
1413cbvrabv 3199 . . . . 5  |-  { x  e.  CC  |  ( ( abs `  x )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
x  +  k ) ) ) }  =  { t  e.  CC  |  ( ( abs `  t )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( t  +  k ) ) ) }
156, 14eqtri 2644 . . . 4  |-  U  =  { t  e.  CC  |  ( ( abs `  t )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( t  +  k ) ) ) }
16 simplrl 800 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  ( 2  x.  R )  <_  n )  ->  n  e.  NN )
17 simprr 796 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
y  e.  U )
1817adantr 481 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  ( 2  x.  R )  <_  n )  ->  y  e.  U )
19 simpr 477 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  ( 2  x.  R )  <_  n )  ->  (
2  x.  R )  <_  n )
205, 15, 16, 18, 19lgamgulmlem3 24757 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  ( 2  x.  R )  <_  n )  ->  ( abs `  ( ( y  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )  <_  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) )
213, 6lgamgulmlem1 24755 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  U  C_  ( CC  \  ( ZZ  \  NN ) ) )
2221adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  U  C_  ( CC  \ 
( ZZ  \  NN ) ) )
2322, 17sseldd 3604 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
y  e.  ( CC 
\  ( ZZ  \  NN ) ) )
2423eldifad 3586 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
y  e.  CC )
25 simprl 794 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  e.  NN )
2625peano2nnd 11037 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( n  +  1 )  e.  NN )
2726nnrpd 11870 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( n  +  1 )  e.  RR+ )
2825nnrpd 11870 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  e.  RR+ )
2927, 28rpdivcld 11889 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( n  + 
1 )  /  n
)  e.  RR+ )
3029relogcld 24369 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) )  e.  RR )
3130recnd 10068 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) )  e.  CC )
3224, 31mulcld 10060 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  e.  CC )
3325nncnd 11036 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  e.  CC )
3425nnne0d 11065 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  =/=  0 )
3524, 33, 34divcld 10801 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( y  /  n
)  e.  CC )
36 1cnd 10056 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
1  e.  CC )
3735, 36addcld 10059 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  /  n )  +  1 )  e.  CC )
3823, 25dmgmdivn0 24754 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  /  n )  +  1 )  =/=  0 )
3937, 38logcld 24317 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  e.  CC )
4032, 39subcld 10392 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  e.  CC )
4140abscld 14175 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  e.  RR )
4232abscld 14175 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  e.  RR )
4339abscld 14175 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  e.  RR )
4442, 43readdcld 10069 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  +  ( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )  e.  RR )
454nnred 11035 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  R  e.  RR )
4645, 30remulcld 10070 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  e.  RR )
474peano2nnd 11037 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  e.  NN )
4847nnrpd 11870 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  e.  RR+ )
4948, 28rpmulcld 11888 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( R  + 
1 )  x.  n
)  e.  RR+ )
5049relogcld 24369 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  e.  RR )
51 pire 24210 . . . . . . . 8  |-  pi  e.  RR
5251a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  pi  e.  RR )
5350, 52readdcld 10069 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi )  e.  RR )
5446, 53readdcld 10069 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) )  e.  RR )
5532, 39abs2dif2d 14197 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( ( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  +  ( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) ) )
5624, 31absmuld 14193 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  =  ( ( abs `  y )  x.  ( abs `  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) ) ) )
5729rpred 11872 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( n  + 
1 )  /  n
)  e.  RR )
5833mulid2d 10058 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  x.  n
)  =  n )
5925nnred 11035 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  e.  RR )
6059lep1d 10955 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  <_  ( n  + 
1 ) )
6158, 60eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  x.  n
)  <_  ( n  +  1 ) )
62 1red 10055 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
1  e.  RR )
6359, 62readdcld 10069 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( n  +  1 )  e.  RR )
6462, 63, 28lemuldivd 11921 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( 1  x.  n )  <_  (
n  +  1 )  <->  1  <_  ( (
n  +  1 )  /  n ) ) )
6561, 64mpbid 222 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
1  <_  ( (
n  +  1 )  /  n ) )
6657, 65logge0d 24376 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
0  <_  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )
6730, 66absidd 14161 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  =  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )
6867oveq2d 6666 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  x.  ( abs `  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) ) )  =  ( ( abs `  y
)  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )
6956, 68eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  =  ( ( abs `  y )  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
7024abscld 14175 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  y
)  e.  RR )
71 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  y  ->  ( abs `  x )  =  ( abs `  y
) )
7271breq1d 4663 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  y  ->  (
( abs `  x
)  <_  R  <->  ( abs `  y )  <_  R
) )
73 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  y  ->  (
x  +  k )  =  ( y  +  k ) )
7473fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  y  ->  ( abs `  ( x  +  k ) )  =  ( abs `  (
y  +  k ) ) )
7574breq2d 4665 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  y  ->  (
( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) )  <->  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
y  +  k ) ) ) )
7675ralbidv 2986 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  y  ->  ( A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( x  +  k ) )  <->  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R )  <_  ( abs `  ( y  +  k ) ) ) )
7772, 76anbi12d 747 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  (
( ( abs `  x
)  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  (
1  /  R )  <_  ( abs `  (
x  +  k ) ) )  <->  ( ( abs `  y )  <_  R  /\  A. k  e. 
NN0  ( 1  /  R )  <_  ( abs `  ( y  +  k ) ) ) ) )
7877, 6elrab2 3366 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  U  <->  ( y  e.  CC  /\  ( ( abs `  y )  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
y  +  k ) ) ) ) )
7978simprbi 480 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  U  ->  (
( abs `  y
)  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  (
1  /  R )  <_  ( abs `  (
y  +  k ) ) ) )
8079ad2antll 765 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  <_  R  /\  A. k  e.  NN0  (
1  /  R )  <_  ( abs `  (
y  +  k ) ) ) )
8180simpld 475 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  y
)  <_  R )
8270, 45, 30, 66, 81lemul1ad 10963 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  <_ 
( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
8369, 82eqbrtrd 4675 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  <_  ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
8437, 38absrpcld 14187 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  e.  RR+ )
8584relogcld 24369 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  e.  RR )
8685recnd 10068 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  e.  CC )
8786abscld 14175 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  e.  RR )
8887, 52readdcld 10069 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  +  pi )  e.  RR )
89 abslogle 24364 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( y  /  n )  +  1 )  e.  CC  /\  ( ( y  /  n )  +  1 )  =/=  0 )  ->  ( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  <_  ( ( abs `  ( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )  +  pi ) )
9037, 38, 89syl2anc 693 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  <_  ( ( abs `  ( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )  +  pi ) )
91 1rp 11836 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  RR+
92 relogdiv 24339 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 1  e.  RR+  /\  (
( R  +  1 )  x.  n )  e.  RR+ )  ->  ( log `  ( 1  / 
( ( R  + 
1 )  x.  n
) ) )  =  ( ( log `  1
)  -  ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) ) ) )
9391, 49, 92sylancr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
1  /  ( ( R  +  1 )  x.  n ) ) )  =  ( ( log `  1 )  -  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) ) )
94 log1 24332 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( log `  1 )  =  0
9594oveq1i 6660 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( log `  1 )  -  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )  =  ( 0  -  ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) ) )
96 df-neg 10269 . . . . . . . . . . . 12  |-  -u ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  =  ( 0  -  ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) ) )
9795, 96eqtr4i 2647 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( log `  1 )  -  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )  =  -u ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )
9893, 97syl6req 2673 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  -u ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  =  ( log `  ( 1  /  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) ) )
9947nnrecred 11066 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  ( R  +  1 ) )  e.  RR )
10024, 33addcld 10059 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( y  +  n
)  e.  CC )
101100abscld 14175 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  +  n ) )  e.  RR )
1024nnrecred 11066 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  R
)  e.  RR )
1034nnrpd 11870 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  R  e.  RR+ )
104 0le1 10551 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  <_  1
105104a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
0  <_  1 )
10645lep1d 10955 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  R  <_  ( R  + 
1 ) )
107103, 48, 62, 105, 106lediv2ad 11894 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  ( R  +  1 ) )  <_  ( 1  /  R ) )
10825nnnn0d 11351 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  n  e.  NN0 )
10980simprd 479 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  A. k  e.  NN0  ( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( y  +  k ) ) )
110 oveq2 6658 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( k  =  n  ->  (
y  +  k )  =  ( y  +  n ) )
111110fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  n  ->  ( abs `  ( y  +  k ) )  =  ( abs `  (
y  +  n ) ) )
112111breq2d 4665 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  n  ->  (
( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( y  +  k ) )  <->  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
y  +  n ) ) ) )
113112rspcv 3305 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( A. k  e.  NN0  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
y  +  k ) )  ->  ( 1  /  R )  <_ 
( abs `  (
y  +  n ) ) ) )
114108, 109, 113sylc 65 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  R
)  <_  ( abs `  ( y  +  n
) ) )
11599, 102, 101, 107, 114letrd 10194 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  ( R  +  1 ) )  <_  ( abs `  ( y  +  n
) ) )
11699, 101, 28, 115lediv1dd 11930 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( 1  / 
( R  +  1 ) )  /  n
)  <_  ( ( abs `  ( y  +  n ) )  /  n ) )
11747nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  e.  CC )
11847nnne0d 11065 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  =/=  0 )
119117, 33, 118, 34recdiv2d 10819 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( 1  / 
( R  +  1 ) )  /  n
)  =  ( 1  /  ( ( R  +  1 )  x.  n ) ) )
12024, 33, 33, 34divdird 10839 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  +  n )  /  n
)  =  ( ( y  /  n )  +  ( n  /  n ) ) )
12133, 34dividd 10799 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( n  /  n
)  =  1 )
122121oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  /  n )  +  ( n  /  n ) )  =  ( ( y  /  n )  +  1 ) )
123120, 122eqtr2d 2657 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( y  /  n )  +  1 )  =  ( ( y  +  n )  /  n ) )
124123fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  =  ( abs `  ( ( y  +  n )  /  n
) ) )
125100, 33, 34absdivd 14194 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  +  n
)  /  n ) )  =  ( ( abs `  ( y  +  n ) )  /  ( abs `  n
) ) )
12628rpge0d 11876 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
0  <_  n )
12759, 126absidd 14161 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  n
)  =  n )
128127oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  +  n ) )  /  ( abs `  n ) )  =  ( ( abs `  (
y  +  n ) )  /  n ) )
129124, 125, 1283eqtrrd 2661 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  +  n ) )  /  n )  =  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) )
130116, 119, 1293brtr3d 4684 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  <_  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )
13149rpreccld 11882 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( 1  /  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  e.  RR+ )
132131, 84logled 24373 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( 1  / 
( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  <_  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) )  <->  ( log `  ( 1  /  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )  <_  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) ) )
133130, 132mpbid 222 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  (
1  /  ( ( R  +  1 )  x.  n ) ) )  <_  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )
13498, 133eqbrtrd 4675 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  -u ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  <_  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )
13537abscld 14175 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  e.  RR )
13645, 62readdcld 10069 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  e.  RR )
13749rpred 11872 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( R  + 
1 )  x.  n
)  e.  RR )
13835abscld 14175 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  /  n ) )  e.  RR )
139138, 62readdcld 10069 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  /  n ) )  +  1 )  e.  RR )
14035, 36abstrid 14195 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  <_  ( ( abs `  ( y  /  n ) )  +  ( abs `  1
) ) )
141 abs1 14037 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( abs `  1 )  =  1
142141oveq2i 6661 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( abs `  ( y  /  n ) )  +  ( abs `  1
) )  =  ( ( abs `  (
y  /  n ) )  +  1 )
143140, 142syl6breq 4694 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  <_  ( ( abs `  ( y  /  n ) )  +  1 ) )
14491a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
1  e.  RR+ )
14524absge0d 14183 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
0  <_  ( abs `  y ) )
14625nnge1d 11063 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
1  <_  n )
14770, 45, 144, 59, 145, 81, 146lediv12ad 11931 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  /  n )  <_  ( R  / 
1 ) )
14824, 33, 34absdivd 14194 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  /  n ) )  =  ( ( abs `  y )  /  ( abs `  n
) ) )
149127oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  /  ( abs `  n ) )  =  ( ( abs `  y
)  /  n ) )
150148, 149eqtr2d 2657 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  y
)  /  n )  =  ( abs `  (
y  /  n ) ) )
1514nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  ->  R  e.  CC )
152151div1d 10793 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  /  1
)  =  R )
153147, 150, 1523brtr3d 4684 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
y  /  n ) )  <_  R )
154138, 45, 62, 153leadd1dd 10641 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  /  n ) )  +  1 )  <_  ( R  + 
1 ) )
155135, 139, 136, 143, 154letrd 10194 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  <_  ( R  +  1 ) )
15648rpge0d 11876 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
0  <_  ( R  +  1 ) )
157136, 59, 156, 146lemulge11d 10961 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( R  +  1 )  <_  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )
158135, 136, 137, 155, 157letrd 10194 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  <_  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )
15984, 49logled 24373 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) )  <_  ( ( R  +  1 )  x.  n )  <->  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) )  <_  ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) ) ) )
160158, 159mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  <_  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )
16185, 50absled 14169 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  <->  ( -u ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  <_ 
( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  /\  ( log `  ( abs `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  <_  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) ) ) )
162134, 160, 161mpbir2and 957 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )
16387, 50, 52, 162leadd1dd 10641 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  ( log `  ( abs `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  +  pi )  <_  (
( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) )
16443, 88, 53, 90, 163letrd 10194 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  <_  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) )
16542, 43, 46, 53, 83, 164le2addd 10646 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( abs `  (
y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) ) )  +  ( abs `  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )  <_  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  +  ( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) )
16641, 44, 54, 55, 165letrd 10194 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) )
167166adantr 481 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  NN  /\  y  e.  U )
)  /\  -.  (
2  x.  R )  <_  n )  -> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_ 
( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) )
1681, 2, 20, 167ifbothda 4123 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )  <_  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) ) )
169 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  n  ->  (
m  +  1 )  =  ( n  + 
1 ) )
170 id 22 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  n  ->  m  =  n )
171169, 170oveq12d 6668 . . . . . . . . . . 11  |-  ( m  =  n  ->  (
( m  +  1 )  /  m )  =  ( ( n  +  1 )  /  n ) )
172171fveq2d 6195 . . . . . . . . . 10  |-  ( m  =  n  ->  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) )  =  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )
173172oveq2d 6666 . . . . . . . . 9  |-  ( m  =  n  ->  (
z  x.  ( log `  ( ( m  + 
1 )  /  m
) ) )  =  ( z  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
174 oveq2 6658 . . . . . . . . . . 11  |-  ( m  =  n  ->  (
z  /  m )  =  ( z  /  n ) )
175174oveq1d 6665 . . . . . . . . . 10  |-  ( m  =  n  ->  (
( z  /  m
)  +  1 )  =  ( ( z  /  n )  +  1 ) )
176175fveq2d 6195 . . . . . . . . 9  |-  ( m  =  n  ->  ( log `  ( ( z  /  m )  +  1 ) )  =  ( log `  (
( z  /  n
)  +  1 ) ) )
177173, 176oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  n  ->  (
( z  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  m
)  +  1 ) ) )  =  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  n
)  +  1 ) ) ) )
178177mpteq2dv 4745 . . . . . . 7  |-  ( m  =  n  ->  (
z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  m
)  +  1 ) ) ) )  =  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) ) )
179 lgamgulm.g . . . . . . 7  |-  G  =  ( m  e.  NN  |->  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( m  +  1 )  /  m ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  m )  +  1 ) ) ) ) )
180 cnex 10017 . . . . . . . . 9  |-  CC  e.  _V
1816, 180rabex2 4815 . . . . . . . 8  |-  U  e. 
_V
182181mptex 6486 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) )  e.  _V
183178, 179, 182fvmpt 6282 . . . . . 6  |-  ( n  e.  NN  ->  ( G `  n )  =  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) ) )
184183ad2antrl 764 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( G `  n
)  =  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) ) )
185184fveq1d 6193 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( G `  n ) `  y
)  =  ( ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  n
)  +  1 ) ) ) ) `  y ) )
186 oveq1 6657 . . . . . . 7  |-  ( z  =  y  ->  (
z  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  =  ( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
187 oveq1 6657 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  y  ->  (
z  /  n )  =  ( y  /  n ) )
188187oveq1d 6665 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  y  ->  (
( z  /  n
)  +  1 )  =  ( ( y  /  n )  +  1 ) )
189188fveq2d 6195 . . . . . . 7  |-  ( z  =  y  ->  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) )  =  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) )
190186, 189oveq12d 6668 . . . . . 6  |-  ( z  =  y  ->  (
( z  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  n
)  +  1 ) ) )  =  ( ( y  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( y  /  n
)  +  1 ) ) ) )
191 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) )  =  ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  (
( z  /  n
)  +  1 ) ) ) )
192 ovex 6678 . . . . . 6  |-  ( ( y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) )  e.  _V
193190, 191, 192fvmpt 6282 . . . . 5  |-  ( y  e.  U  ->  (
( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) ) `  y )  =  ( ( y  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )
194193ad2antll 765 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( z  e.  U  |->  ( ( z  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( z  /  n )  +  1 ) ) ) ) `  y )  =  ( ( y  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )
195185, 194eqtrd 2656 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( ( G `  n ) `  y
)  =  ( ( y  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) )
196195fveq2d 6195 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( G `  n
) `  y )
)  =  ( abs `  ( ( y  x.  ( log `  (
( n  +  1 )  /  n ) ) )  -  ( log `  ( ( y  /  n )  +  1 ) ) ) ) )
197 breq2 4657 . . . . 5  |-  ( m  =  n  ->  (
( 2  x.  R
)  <_  m  <->  ( 2  x.  R )  <_  n ) )
198 oveq1 6657 . . . . . . 7  |-  ( m  =  n  ->  (
m ^ 2 )  =  ( n ^
2 ) )
199198oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( m  =  n  ->  (
( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( m ^ 2 ) )  =  ( ( 2  x.  ( R  + 
1 ) )  / 
( n ^ 2 ) ) )
200199oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( m  =  n  ->  ( R  x.  ( (
2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( m ^
2 ) ) )  =  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) )
201172oveq2d 6666 . . . . . 6  |-  ( m  =  n  ->  ( R  x.  ( log `  ( ( m  + 
1 )  /  m
) ) )  =  ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) ) )
202 oveq2 6658 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  n  ->  (
( R  +  1 )  x.  m )  =  ( ( R  +  1 )  x.  n ) )
203202fveq2d 6195 . . . . . . 7  |-  ( m  =  n  ->  ( log `  ( ( R  +  1 )  x.  m ) )  =  ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) ) )
204203oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( m  =  n  ->  (
( log `  (
( R  +  1 )  x.  m ) )  +  pi )  =  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) )
205201, 204oveq12d 6668 . . . . 5  |-  ( m  =  n  ->  (
( R  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  m
) )  +  pi ) )  =  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) )
206197, 200, 205ifbieq12d 4113 . . . 4  |-  ( m  =  n  ->  if ( ( 2  x.  R )  <_  m ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
m ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  m
) )  +  pi ) ) )  =  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) ) )
207 lgamgulm.t . . . 4  |-  T  =  ( m  e.  NN  |->  if ( ( 2  x.  R )  <_  m ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
m ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( m  +  1 )  /  m ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  m
) )  +  pi ) ) ) )
208 ovex 6678 . . . . 5  |-  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  + 
1 ) )  / 
( n ^ 2 ) ) )  e. 
_V
209 ovex 6678 . . . . 5  |-  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  +  ( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) )  e.  _V
210208, 209ifex 4156 . . . 4  |-  if ( ( 2  x.  R
)  <_  n , 
( R  x.  (
( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  +  ( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) )  e.  _V
211206, 207, 210fvmpt 6282 . . 3  |-  ( n  e.  NN  ->  ( T `  n )  =  if ( ( 2  x.  R )  <_  n ,  ( R  x.  ( ( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  +  1 )  /  n ) ) )  +  ( ( log `  ( ( R  + 
1 )  x.  n
) )  +  pi ) ) ) )
212211ad2antrl 764 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( T `  n
)  =  if ( ( 2  x.  R
)  <_  n , 
( R  x.  (
( 2  x.  ( R  +  1 ) )  /  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( ( R  x.  ( log `  ( ( n  + 
1 )  /  n
) ) )  +  ( ( log `  (
( R  +  1 )  x.  n ) )  +  pi ) ) ) )
213168, 196, 2123brtr4d 4685 1  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  NN  /\  y  e.  U ) )  -> 
( abs `  (
( G `  n
) `  y )
)  <_  ( T `  n ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   {crab 2916    \ cdif 3571    C_ wss 3574   ifcif 4086   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941    <_ cle 10075    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   RR+crp 11832   ^cexp 12860   abscabs 13974   picpi 14797   logclog 24301
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-shft 13807  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-ef 14798  df-sin 14800  df-cos 14801  df-tan 14802  df-pi 14803  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-lp 20940  df-perf 20941  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-haus 21119  df-cmp 21190  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cncf 22681  df-limc 23630  df-dv 23631  df-log 24303
This theorem is referenced by:  lgamgulmlem6  24760
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