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Theorem log2sumbnd 25233
Description: Bound on the difference between  sum_ n  <_  A ,  log ^ 2 ( n ) and the equivalent integral. (Contributed by Mario Carneiro, 20-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
log2sumbnd  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  <_ 
( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  2 ) )
Distinct variable group:    A, n

Proof of Theorem log2sumbnd
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fzfid 12772 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
1 ... ( |_ `  A ) )  e. 
Fin )
2 elfznn 12370 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) )  ->  n  e.  NN )
32adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  NN )
43nnrpd 11870 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  n  e.  RR+ )
54relogcld 24369 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( log `  n
)  e.  RR )
65resqcld 13035 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) )  ->  ( ( log `  n ) ^ 2 )  e.  RR )
71, 6fsumrecl 14465 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  e.  RR )
8 rpre 11839 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  RR+  ->  A  e.  RR )
98adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  A  e.  RR )
10 relogcl 24322 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  RR+  ->  ( log `  A )  e.  RR )
1110adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( log `  A )  e.  RR )
1211resqcld 13035 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( log `  A
) ^ 2 )  e.  RR )
13 2re 11090 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
14 remulcl 10021 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( log `  A )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( log `  A ) )  e.  RR )
1513, 11, 14sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
2  x.  ( log `  A ) )  e.  RR )
16 resubcl 10345 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( 2  x.  ( log `  A ) )  e.  RR )  -> 
( 2  -  (
2  x.  ( log `  A ) ) )  e.  RR )
1713, 15, 16sylancr 695 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) )  e.  RR )
1812, 17readdcld 10069 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) )  e.  RR )
199, 18remulcld 10070 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( A  x.  ( (
( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) )  e.  RR )
207, 19resubcld 10458 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  e.  RR )
2120recnd 10068 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  e.  CC )
2221abscld 14175 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  e.  RR )
23 resubcl 10345 . . . 4  |-  ( ( ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  e.  RR  /\  2  e.  RR )  ->  (
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )  e.  RR )
2422, 13, 23sylancl 694 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )  e.  RR )
25 2cn 11091 . . . . . 6  |-  2  e.  CC
2625negcli 10349 . . . . 5  |-  -u 2  e.  CC
27 subcl 10280 . . . . 5  |-  ( ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  e.  CC  /\  -u 2  e.  CC )  ->  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 )  e.  CC )
2821, 26, 27sylancl 694 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  -  -u 2
)  e.  CC )
2928abscld 14175 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 ) )  e.  RR )
3025absnegi 14139 . . . . . 6  |-  ( abs `  -u 2 )  =  ( abs `  2
)
31 0le2 11111 . . . . . . 7  |-  0  <_  2
32 absid 14036 . . . . . . 7  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  0  <_  2 )  -> 
( abs `  2
)  =  2 )
3313, 31, 32mp2an 708 . . . . . 6  |-  ( abs `  2 )  =  2
3430, 33eqtri 2644 . . . . 5  |-  ( abs `  -u 2 )  =  2
3534oveq2i 6661 . . . 4  |-  ( ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) ) )  -  ( abs `  -u 2 ) )  =  ( ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )
36 abs2dif 14072 . . . . 5  |-  ( ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  e.  CC  /\  -u 2  e.  CC )  ->  ( ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  -  ( abs `  -u 2
) )  <_  ( abs `  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 ) ) )
3721, 26, 36sylancl 694 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  -  ( abs `  -u 2
) )  <_  ( abs `  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 ) ) )
3835, 37syl5eqbrr 4689 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )  <_  ( abs `  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 ) ) )
39 fveq2 6191 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  A  ->  ( |_ `  x )  =  ( |_ `  A
) )
4039oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  A  ->  (
1 ... ( |_ `  x ) )  =  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) )
4140sumeq1d 14431 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  A  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  =  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 ) )
42 id 22 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  A  ->  x  =  A )
43 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  A  ->  ( log `  x )  =  ( log `  A
) )
4443oveq1d 6665 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  A  ->  (
( log `  x
) ^ 2 )  =  ( ( log `  A ) ^ 2 ) )
4543oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  A  ->  (
2  x.  ( log `  x ) )  =  ( 2  x.  ( log `  A ) ) )
4645oveq2d 6666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  A  ->  (
2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) )  =  ( 2  -  (
2  x.  ( log `  A ) ) ) )
4744, 46oveq12d 6668 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  A  ->  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) )  =  ( ( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) )
4842, 47oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  A  ->  (
x  x.  ( ( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )
4941, 48oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  A  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) )  =  (
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )
50 eqid 2622 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) )
51 ovex 6678 . . . . . . . 8  |-  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )  e.  _V
5249, 50, 51fvmpt3i 6287 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR+  ->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  A )  =  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )
5352adantr 481 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) ) `  A )  =  (
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )
54 1rp 11836 . . . . . . 7  |-  1  e.  RR+
55 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  1  ->  ( |_ `  x )  =  ( |_ `  1
) )
56 1z 11407 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  ZZ
57 flid 12609 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 1  e.  ZZ  ->  ( |_ `  1 )  =  1 )
5856, 57ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( |_
`  1 )  =  1
5955, 58syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  1  ->  ( |_ `  x )  =  1 )
6059oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  1  ->  (
1 ... ( |_ `  x ) )  =  ( 1 ... 1
) )
6160sumeq1d 14431 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  1  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  =  sum_ n  e.  ( 1 ... 1 ) ( ( log `  n
) ^ 2 ) )
62 0cn 10032 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  e.  CC
63 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  1  ->  ( log `  n )  =  ( log `  1
) )
64 log1 24332 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( log `  1 )  =  0
6563, 64syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  =  1  ->  ( log `  n )  =  0 )
6665sq0id 12957 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  =  1  ->  (
( log `  n
) ^ 2 )  =  0 )
6766fsum1 14476 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 1  e.  ZZ  /\  0  e.  CC )  -> 
sum_ n  e.  (
1 ... 1 ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  =  0 )
6856, 62, 67mp2an 708 . . . . . . . . . . 11  |-  sum_ n  e.  ( 1 ... 1
) ( ( log `  n ) ^ 2 )  =  0
6961, 68syl6eq 2672 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  1  ->  sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  =  0 )
70 id 22 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  1  ->  x  =  1 )
71 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  1  ->  ( log `  x )  =  ( log `  1
) )
7271, 64syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  1  ->  ( log `  x )  =  0 )
7372sq0id 12957 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  1  ->  (
( log `  x
) ^ 2 )  =  0 )
7472oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  1  ->  (
2  x.  ( log `  x ) )  =  ( 2  x.  0 ) )
75 2t0e0 11183 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( 2  x.  0 )  =  0
7674, 75syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  1  ->  (
2  x.  ( log `  x ) )  =  0 )
7776oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  1  ->  (
2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) )  =  ( 2  -  0 ) )
7825subid1i 10353 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 2  -  0 )  =  2
7977, 78syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  1  ->  (
2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) )  =  2 )
8073, 79oveq12d 6668 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  1  ->  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) )  =  ( 0  +  2 ) )
8125addid2i 10224 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  +  2 )  =  2
8280, 81syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  1  ->  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) )  =  2 )
8370, 82oveq12d 6668 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  1  ->  (
x  x.  ( ( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( 1  x.  2 ) )
8425mulid2i 10043 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  x.  2 )  =  2
8583, 84syl6eq 2672 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  1  ->  (
x  x.  ( ( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  2 )
8669, 85oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  1  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) )  =  ( 0  -  2 ) )
87 df-neg 10269 . . . . . . . . 9  |-  -u 2  =  ( 0  -  2 )
8886, 87syl6eqr 2674 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  1  ->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) )  =  -u
2 )
8988, 50, 51fvmpt3i 6287 . . . . . . 7  |-  ( 1  e.  RR+  ->  ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  1 )  =  -u 2 )
9054, 89mp1i 13 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) ) ` 
1 )  =  -u
2 )
9153, 90oveq12d 6668 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) ) `  A )  -  (
( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_
`  x ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) ) ` 
1 ) )  =  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  -  -u 2
) )
9291fveq2d 6195 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  A )  -  ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  1 ) ) )  =  ( abs `  ( (
sum_ n  e.  (
1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) )  -  -u 2
) ) )
93 ioorp 12251 . . . . . 6  |-  ( 0 (,) +oo )  = 
RR+
9493eqcomi 2631 . . . . 5  |-  RR+  =  ( 0 (,) +oo )
95 nnuz 11723 . . . . 5  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
9656a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  e.  ZZ )
97 1red 10055 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  e.  RR )
98 pnfxr 10092 . . . . . 6  |- +oo  e.  RR*
9998a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  -> +oo  e.  RR* )
100 1re 10039 . . . . . . 7  |-  1  e.  RR
101 1nn0 11308 . . . . . . 7  |-  1  e.  NN0
102100, 101nn0addge1i 11341 . . . . . 6  |-  1  <_  ( 1  +  1 )
103102a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  <_  ( 1  +  1 ) )
104 0red 10041 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  0  e.  RR )
105 rpre 11839 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  RR )
106105adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR )
107 simpr 477 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR+ )
108107relogcld 24369 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( log `  x
)  e.  RR )
109108resqcld 13035 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( log `  x
) ^ 2 )  e.  RR )
110 remulcl 10021 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( log `  x )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )
11113, 108, 110sylancr 695 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )
112 resubcl 10345 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( 2  x.  ( log `  x ) )  e.  RR )  -> 
( 2  -  (
2  x.  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
11313, 111, 112sylancr 695 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  -  (
2  x.  ( log `  x ) ) )  e.  RR )
114109, 113readdcld 10069 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) )  e.  RR )
115106, 114remulcld 10070 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  e.  RR )
116 nnrp 11842 . . . . . 6  |-  ( x  e.  NN  ->  x  e.  RR+ )
117116, 109sylan2 491 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  NN )  ->  ( ( log `  x ) ^ 2 )  e.  RR )
118 reelprrecn 10028 . . . . . . . 8  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
119118a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  RR  e.  { RR ,  CC } )
120106recnd 10068 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  CC )
121 1red 10055 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  1  e.  RR )
122 recn 10026 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  CC )
123122adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  x  e.  CC )
124 1red 10055 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  1  e.  RR )
125119dvmptid 23720 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR  |->  x ) )  =  ( x  e.  RR  |->  1 ) )
126 rpssre 11843 . . . . . . . . 9  |-  RR+  C_  RR
127126a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  RR+  C_  RR )
128 eqid 2622 . . . . . . . . 9  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
129128tgioo2 22606 . . . . . . . 8  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
130 iooretop 22569 . . . . . . . . . 10  |-  ( 0 (,) +oo )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
13193, 130eqeltrri 2698 . . . . . . . . 9  |-  RR+  e.  ( topGen `  ran  (,) )
132131a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  RR+  e.  ( topGen `  ran  (,) )
)
133119, 123, 124, 125, 127, 129, 128, 132dvmptres 23726 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  x ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  1 ) )
134114recnd 10068 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) )  e.  CC )
135 resubcl 10345 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  e.  RR  /\  2  e.  RR )  ->  (
( 2  x.  ( log `  x ) )  -  2 )  e.  RR )
136111, 13, 135sylancl 694 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  e.  RR )
137136, 107rerpdivcld 11903 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x )  e.  RR )
138109recnd 10068 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( log `  x
) ^ 2 )  e.  CC )
139111recnd 10068 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  ( log `  x ) )  e.  CC )
140107rpreccld 11882 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1  /  x
)  e.  RR+ )
141140rpcnd 11874 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1  /  x
)  e.  CC )
142139, 141mulcld 10060 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  e.  CC )
143 cnelprrecn 10029 . . . . . . . . . . 11  |-  CC  e.  { RR ,  CC }
144143a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  CC  e.  { RR ,  CC } )
145108recnd 10068 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( log `  x
)  e.  CC )
146 sqcl 12925 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  CC  ->  (
y ^ 2 )  e.  CC )
147146adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  y  e.  CC )  ->  ( y ^
2 )  e.  CC )
148 simpr 477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  y  e.  CC )  ->  y  e.  CC )
149 mulcl 10020 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  ( 2  x.  y
)  e.  CC )
15025, 148, 149sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  y  e.  CC )  ->  ( 2  x.  y )  e.  CC )
151 dvrelog 24383 . . . . . . . . . . 11  |-  ( RR 
_D  ( log  |`  RR+ )
)  =  ( x  e.  RR+  |->  ( 1  /  x ) )
152 relogf1o 24313 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( log  |`  RR+ ) : RR+ -1-1-onto-> RR
153 f1of 6137 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( log  |`  RR+ ) :
RR+
-1-1-onto-> RR  ->  ( log  |`  RR+ ) : RR+ --> RR )
154152, 153mp1i 13 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( log  |`  RR+ ) : RR+ --> RR )
155154feqmptd 6249 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( log  |`  RR+ )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( log  |`  RR+ ) `  x ) ) )
156 fvres 6207 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( ( log  |`  RR+ ) `  x )  =  ( log `  x ) )
157156mpteq2ia 4740 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  RR+  |->  ( ( log  |`  RR+ ) `  x ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( log `  x ) )
158155, 157syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( log  |`  RR+ )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( log `  x ) ) )
159158oveq2d 6666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( log  |`  RR+ )
)  =  ( RR 
_D  ( x  e.  RR+  |->  ( log `  x
) ) ) )
160151, 159syl5reqr 2671 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( log `  x
) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( 1  /  x
) ) )
161 2nn 11185 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  NN
162 dvexp 23716 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2  e.  NN  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( y ^
2 ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( y ^ (
2  -  1 ) ) ) ) )
163161, 162mp1i 13 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( y ^
2 ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( y ^ (
2  -  1 ) ) ) ) )
164 2m1e1 11135 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 2  -  1 )  =  1
165164oveq2i 6661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y ^ ( 2  -  1 ) )  =  ( y ^ 1 )
166 exp1 12866 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  CC  ->  (
y ^ 1 )  =  y )
167165, 166syl5eq 2668 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  CC  ->  (
y ^ ( 2  -  1 ) )  =  y )
168167oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  e.  CC  ->  (
2  x.  ( y ^ ( 2  -  1 ) ) )  =  ( 2  x.  y ) )
169168mpteq2ia 4740 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( y ^
( 2  -  1 ) ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( 2  x.  y ) )
170163, 169syl6eq 2672 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( CC  _D  ( y  e.  CC  |->  ( y ^
2 ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  ( 2  x.  y ) ) )
171 oveq1 6657 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  ( log `  x
)  ->  ( y ^ 2 )  =  ( ( log `  x
) ^ 2 ) )
172 oveq2 6658 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  ( log `  x
)  ->  ( 2  x.  y )  =  ( 2  x.  ( log `  x ) ) )
173119, 144, 145, 140, 147, 150, 160, 170, 171, 172dvmptco 23735 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( ( log `  x ) ^ 2 ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) ) ) )
174113recnd 10068 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  -  (
2  x.  ( log `  x ) ) )  e.  CC )
175 ovexd 6680 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 0  -  (
2  x.  ( 1  /  x ) ) )  e.  _V )
176 2cnd 11093 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  2  e.  CC )
177 0red 10041 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  0  e.  RR )
178 2cnd 11093 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  2  e.  CC )
179 0red 10041 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR )  ->  0  e.  RR )
180 2cnd 11093 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  2  e.  CC )
181119, 180dvmptc 23721 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR  |->  2 ) )  =  ( x  e.  RR  |->  0 ) )
182119, 178, 179, 181, 127, 129, 128, 132dvmptres 23726 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  2 ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  0 ) )
183 mulcl 10020 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( 1  /  x
)  e.  CC )  ->  ( 2  x.  ( 1  /  x
) )  e.  CC )
18425, 141, 183sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 2  x.  (
1  /  x ) )  e.  CC )
185119, 145, 140, 160, 180dvmptcmul 23727 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) ) )
186119, 176, 177, 182, 139, 184, 185dvmptsub 23730 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( 0  -  (
2  x.  ( 1  /  x ) ) ) ) )
187119, 138, 142, 173, 174, 175, 186dvmptadd 23723 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  (
2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  +  ( 0  -  ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) ) ) ) )
188139, 176, 141subdird 10487 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  x.  ( 1  /  x ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  x.  ( 1  /  x
) )  -  (
2  x.  ( 1  /  x ) ) ) )
189136recnd 10068 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  e.  CC )
190 rpne0 11848 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  =/=  0 )
191190adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  =/=  0 )
192189, 120, 191divrecd 10804 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 )  x.  (
1  /  x ) ) )
193 df-neg 10269 . . . . . . . . . . . 12  |-  -u (
2  x.  ( 1  /  x ) )  =  ( 0  -  ( 2  x.  (
1  /  x ) ) )
194193oveq2i 6661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  x.  ( 1  /  x ) )  + 
-u ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  +  ( 0  -  ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) ) )
195142, 184negsubd 10398 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  +  -u (
2  x.  ( 1  /  x ) ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  x.  ( 1  /  x ) )  -  ( 2  x.  (
1  /  x ) ) ) )
196194, 195syl5eqr 2670 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  +  ( 0  -  ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  x.  ( 1  /  x
) )  -  (
2  x.  ( 1  /  x ) ) ) )
197188, 192, 1963eqtr4rd 2667 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  x.  (
1  /  x ) )  +  ( 0  -  ( 2  x.  ( 1  /  x
) ) ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 )  /  x
) )
198197mpteq2dva 4744 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
x  e.  RR+  |->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  x.  ( 1  /  x ) )  +  ( 0  -  (
2  x.  ( 1  /  x ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x ) ) )
199187, 198eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  (
2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x ) ) )
200119, 120, 121, 133, 134, 137, 199dvmptmul 23724 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( 1  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) )  +  ( ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x )  x.  x ) ) ) )
201134mulid2d 10058 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) )
202138, 139, 176subsub2d 10421 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  -  ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 ) )  =  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) )
203201, 202eqtr4d 2659 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 1  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  =  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  -  ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 ) ) )
204189, 120, 191divcan1d 10802 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 )  /  x
)  x.  x )  =  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 ) )
205203, 204oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( 1  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) )  +  ( ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x )  x.  x ) )  =  ( ( ( ( log `  x
) ^ 2 )  -  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 ) )  +  ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  -  2 ) ) )
206138, 189npcand 10396 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  -  ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 ) )  +  ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  -  2 ) )  =  ( ( log `  x ) ^ 2 ) )
207205, 206eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( 1  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) )  +  ( ( ( ( 2  x.  ( log `  x
) )  -  2 )  /  x )  x.  x ) )  =  ( ( log `  x ) ^ 2 ) )
208207mpteq2dva 4744 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
x  e.  RR+  |->  ( ( 1  x.  ( ( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) )  +  ( ( ( ( 2  x.  ( log `  x ) )  - 
2 )  /  x
)  x.  x ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( log `  x ) ^ 2 ) ) )
209200, 208eqtrd 2656 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  RR+  |->  ( x  x.  ( ( ( log `  x ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x
) ) ) ) ) ) )  =  ( x  e.  RR+  |->  ( ( log `  x
) ^ 2 ) ) )
210 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  ( log `  x )  =  ( log `  n
) )
211210oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( x  =  n  ->  (
( log `  x
) ^ 2 )  =  ( ( log `  n ) ^ 2 ) )
212 simp32 1098 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  ->  x  <_  n )
213 simp2l 1087 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  ->  x  e.  RR+ )
214 simp2r 1088 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  ->  n  e.  RR+ )
215213, 214logled 24373 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( x  <_  n  <->  ( log `  x )  <_  ( log `  n
) ) )
216212, 215mpbid 222 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( log `  x
)  <_  ( log `  n ) )
217213relogcld 24369 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( log `  x
)  e.  RR )
218214relogcld 24369 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( log `  n
)  e.  RR )
219 simp31 1097 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
1  <_  x )
220 logleb 24349 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  e.  RR+  /\  x  e.  RR+ )  ->  (
1  <_  x  <->  ( log `  1 )  <_  ( log `  x ) ) )
22154, 213, 220sylancr 695 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( 1  <_  x  <->  ( log `  1 )  <_  ( log `  x
) ) )
222219, 221mpbid 222 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( log `  1
)  <_  ( log `  x ) )
22364, 222syl5eqbrr 4689 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
0  <_  ( log `  x ) )
224214rpred 11872 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  ->  n  e.  RR )
225 1red 10055 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
1  e.  RR )
226213rpred 11872 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  ->  x  e.  RR )
227225, 226, 224, 219, 212letrd 10194 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
1  <_  n )
228224, 227logge0d 24376 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
0  <_  ( log `  n ) )
229217, 218, 223, 228le2sqd 13044 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( ( log `  x
)  <_  ( log `  n )  <->  ( ( log `  x ) ^
2 )  <_  (
( log `  n
) ^ 2 ) ) )
230216, 229mpbid 222 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  n  e.  RR+ )  /\  ( 1  <_  x  /\  x  <_  n  /\  n  <_ +oo ) )  -> 
( ( log `  x
) ^ 2 )  <_  ( ( log `  n ) ^ 2 ) )
231 relogcl 24322 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( log `  x )  e.  RR )
232231ad2antrl 764 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x )
)  ->  ( log `  x )  e.  RR )
233232sqge0d 13036 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  /\  ( x  e.  RR+  /\  1  <_  x )
)  ->  0  <_  ( ( log `  x
) ^ 2 ) )
23454a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  e.  RR+ )
235 simpl 473 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  A  e.  RR+ )
236 1le1 10655 . . . . . 6  |-  1  <_  1
237236a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  <_  1 )
238 simpr 477 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  1  <_  A )
2399rexrd 10089 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  A  e.  RR* )
240 pnfge 11964 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR*  ->  A  <_ +oo )
241239, 240syl 17 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  A  <_ +oo )
24294, 95, 96, 97, 99, 103, 104, 115, 109, 117, 209, 211, 230, 50, 233, 234, 235, 237, 238, 241, 44dvfsum2 23797 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  A )  -  ( ( x  e.  RR+  |->  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  x
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( x  x.  (
( ( log `  x
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  x ) ) ) ) ) ) ) `  1 ) ) )  <_  (
( log `  A
) ^ 2 ) )
24392, 242eqbrtrrd 4677 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A
) ) ( ( log `  n ) ^ 2 )  -  ( A  x.  (
( ( log `  A
) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A ) ) ) ) ) )  -  -u 2 ) )  <_  ( ( log `  A ) ^ 2 ) )
24424, 29, 12, 38, 243letrd 10194 . 2  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )  <_  (
( log `  A
) ^ 2 ) )
24513a1i 11 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  2  e.  RR )
24622, 245, 12lesubaddd 10624 . 2  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  (
( ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  - 
2 )  <_  (
( log `  A
) ^ 2 )  <-> 
( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  <_ 
( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  2 ) ) )
247244, 246mpbid 222 1  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  1  <_  A )  ->  ( abs `  ( sum_ n  e.  ( 1 ... ( |_ `  A ) ) ( ( log `  n
) ^ 2 )  -  ( A  x.  ( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  ( 2  -  ( 2  x.  ( log `  A
) ) ) ) ) ) )  <_ 
( ( ( log `  A ) ^ 2 )  +  2 ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   _Vcvv 3200    C_ wss 3574   {cpr 4179   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   ran crn 5115    |` cres 5116   -->wf 5884   -1-1-onto->wf1o 5887   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941   +oocpnf 10071   RR*cxr 10073    <_ cle 10075    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   ZZcz 11377   RR+crp 11832   (,)cioo 12175   ...cfz 12326   |_cfl 12591   ^cexp 12860   abscabs 13974   sum_csu 14416   TopOpenctopn 16082   topGenctg 16098  ℂfldccnfld 19746    _D cdv 23627   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-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:  selberglem2  25235
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