MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  logdivbnd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem logdivbnd 25245
Description: A bound on a sum of logs, used in pntlemk 25295. This is not as precise as logdivsum 25222 in its asymptotic behavior, but it is valid for all 𝑁 and does not require a limit value. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Apr-2016.)
Assertion
Ref Expression
logdivbnd (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ ((((log‘𝑁) + 1)↑2) / 2))
Distinct variable group:   𝑛,𝑁

Proof of Theorem logdivbnd
Dummy variables 𝑖 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2re 11090 . . . 4 2 ∈ ℝ
2 fzfid 12772 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → (1...𝑁) ∈ Fin)
3 elfzuz 12338 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ (ℤ‘1))
43adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ (ℤ‘1))
5 nnuz 11723 . . . . . . . . 9 ℕ = (ℤ‘1)
64, 5syl6eleqr 2712 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℕ)
76nnrpd 11870 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
87relogcld 24369 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (log‘𝑛) ∈ ℝ)
98, 6nndivred 11069 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((log‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
102, 9fsumrecl 14465 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ)
11 remulcl 10021 . . . 4 ((2 ∈ ℝ ∧ Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ) → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ∈ ℝ)
121, 10, 11sylancr 695 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ∈ ℝ)
13 elfznn 12370 . . . . . . 7 (𝑖 ∈ (1...𝑁) → 𝑖 ∈ ℕ)
1413adantl 482 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝑖 ∈ ℕ)
1514nnrecred 11066 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ)
162, 15fsumrecl 14465 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) ∈ ℝ)
1716resqcld 13035 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) ∈ ℝ)
18 nnrp 11842 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
1918relogcld 24369 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → (log‘𝑁) ∈ ℝ)
20 peano2re 10209 . . . . 5 ((log‘𝑁) ∈ ℝ → ((log‘𝑁) + 1) ∈ ℝ)
2119, 20syl 17 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → ((log‘𝑁) + 1) ∈ ℝ)
2221resqcld 13035 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → (((log‘𝑁) + 1)↑2) ∈ ℝ)
2310recnd 10068 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℂ)
24232timesd 11275 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) = (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)))
25 fzfid 12772 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1...𝑛) ∈ Fin)
26 elfznn 12370 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (1...𝑛) → 𝑖 ∈ ℕ)
2726adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → 𝑖 ∈ ℕ)
2827nnrecred 11066 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ)
2925, 28fsumrecl 14465 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) ∈ ℝ)
3029, 6nndivred 11069 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℝ)
312, 30fsumrecl 14465 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℝ)
32 fzfid 12772 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1...(𝑛 − 1)) ∈ Fin)
33 elfznn 12370 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ)
3433adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))) → 𝑖 ∈ ℕ)
3534nnrecred 11066 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ)
3632, 35fsumrecl 14465 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ∈ ℝ)
3736, 6nndivred 11069 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℝ)
382, 37fsumrecl 14465 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℝ)
396nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℂ)
40 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
41 npcan 10290 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑛 − 1) + 1) = 𝑛)
4239, 40, 41sylancl 694 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 − 1) + 1) = 𝑛)
4342fveq2d 6195 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (log‘((𝑛 − 1) + 1)) = (log‘𝑛))
4443oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘((𝑛 − 1) + 1))) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)))
45 nnm1nn0 11334 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 − 1) ∈ ℕ0)
46 harmonicbnd3 24734 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 − 1) ∈ ℕ0 → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘((𝑛 − 1) + 1))) ∈ (0[,]γ))
476, 45, 463syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘((𝑛 − 1) + 1))) ∈ (0[,]γ))
4844, 47eqeltrrd 2702 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ∈ (0[,]γ))
49 0re 10040 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℝ
50 emre 24732 . . . . . . . . . . . . 13 γ ∈ ℝ
5149, 50elicc2i 12239 . . . . . . . . . . . 12 ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ∈ (0[,]γ) ↔ ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ∧ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ≤ γ))
5251simp2bi 1077 . . . . . . . . . . 11 ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ∈ (0[,]γ) → 0 ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)))
5348, 52syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 0 ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)))
5436, 8subge0d 10617 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (0 ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) − (log‘𝑛)) ↔ (log‘𝑛) ≤ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)))
5553, 54mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (log‘𝑛) ≤ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))
568, 36, 7, 55lediv1dd 11930 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛))
5727nnrpd 11870 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → 𝑖 ∈ ℝ+)
5857rpreccld 11882 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ+)
5958rpge0d 11876 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → 0 ≤ (1 / 𝑖))
60 elfzelz 12342 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
6160adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℤ)
62 peano2zm 11420 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℤ → (𝑛 − 1) ∈ ℤ)
6361, 62syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 − 1) ∈ ℤ)
646nnred 11035 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℝ)
6564lem1d 10957 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 − 1) ≤ 𝑛)
66 eluz2 11693 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ℤ‘(𝑛 − 1)) ↔ ((𝑛 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ ∧ (𝑛 − 1) ≤ 𝑛))
6763, 61, 65, 66syl3anbrc 1246 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ (ℤ‘(𝑛 − 1)))
68 fzss2 12381 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ‘(𝑛 − 1)) → (1...(𝑛 − 1)) ⊆ (1...𝑛))
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1...(𝑛 − 1)) ⊆ (1...𝑛))
7025, 28, 59, 69fsumless 14528 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ≤ Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖))
716nngt0d 11064 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 0 < 𝑛)
72 lediv1 10888 . . . . . . . . . 10 ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ∈ ℝ ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ≤ Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) ↔ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛)))
7336, 29, 64, 71, 72syl112anc 1330 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ≤ Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) ↔ (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛)))
7470, 73mpbid 222 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛))
759, 37, 30, 56, 74letrd 10194 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛))
762, 9, 30, 75fsumle 14531 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛))
772, 9, 37, 56fsumle 14531 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛))
7810, 10, 31, 38, 76, 77le2addd 10646 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛)))
79 oveq1 6657 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 − 1) = (𝑛 − 1))
8079oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑛 → (1...(𝑚 − 1)) = (1...(𝑛 − 1)))
8180sumeq1d 14431 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))
8281, 81jca 554 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)))
83 oveq1 6657 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 − 1) = ((𝑛 + 1) − 1))
8483oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (1...(𝑚 − 1)) = (1...((𝑛 + 1) − 1)))
8584sumeq1d 14431 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝑛 + 1) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖))
8685, 85jca 554 . . . . . . . 8 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖)))
87 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 1 → (𝑚 − 1) = (1 − 1))
88 1m1e0 11089 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 − 1) = 0
8987, 88syl6eq 2672 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 1 → (𝑚 − 1) = 0)
9089oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 1 → (1...(𝑚 − 1)) = (1...0))
91 fz10 12362 . . . . . . . . . . . 12 (1...0) = ∅
9290, 91syl6eq 2672 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 1 → (1...(𝑚 − 1)) = ∅)
9392sumeq1d 14431 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 1 → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ ∅ (1 / 𝑖))
94 sum0 14452 . . . . . . . . . 10 Σ𝑖 ∈ ∅ (1 / 𝑖) = 0
9593, 94syl6eq 2672 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 1 → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = 0)
9695, 95jca 554 . . . . . . . 8 (𝑚 = 1 → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = 0 ∧ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = 0))
97 oveq1 6657 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = (𝑁 + 1) → (𝑚 − 1) = ((𝑁 + 1) − 1))
9897oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (𝑁 + 1) → (1...(𝑚 − 1)) = (1...((𝑁 + 1) − 1)))
9998sumeq1d 14431 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝑁 + 1) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖))
10099, 99jca 554 . . . . . . . 8 (𝑚 = (𝑁 + 1) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)))
101 peano2nn 11032 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
102101, 5syl6eleq 2711 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
103 fzfid 12772 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (1...(𝑚 − 1)) ∈ Fin)
104 elfznn 12370 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ)
105104adantl 482 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))) → 𝑖 ∈ ℕ)
106105nnrecred 11066 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ)
107103, 106fsumrecl 14465 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) ∈ ℝ)
108107recnd 10068 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑚 − 1))(1 / 𝑖) ∈ ℂ)
10982, 86, 96, 100, 102, 108, 108fsumparts 14538 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1..^(𝑁 + 1))(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))) = (((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) − (0 · 0)) − Σ𝑛 ∈ (1..^(𝑁 + 1))((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖))))
110 nnz 11399 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
111 fzval3 12536 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (1...𝑁) = (1..^(𝑁 + 1)))
112110, 111syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → (1...𝑁) = (1..^(𝑁 + 1)))
113112eqcomd 2628 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → (1..^(𝑁 + 1)) = (1...𝑁))
114 pncan 10287 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑛 + 1) − 1) = 𝑛)
11539, 40, 114sylancl 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 + 1) − 1) = 𝑛)
116115oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1...((𝑛 + 1) − 1)) = (1...𝑛))
117116sumeq1d 14431 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖))
11828recnd 10068 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑛)) → (1 / 𝑖) ∈ ℂ)
119 oveq2 6658 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 = 𝑛 → (1 / 𝑖) = (1 / 𝑛))
1204, 118, 119fsumm1 14480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) + (1 / 𝑛)))
121117, 120eqtrd 2656 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) + (1 / 𝑛)))
122121oveq1d 6665 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) = ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) + (1 / 𝑛)) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)))
12336recnd 10068 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) ∈ ℂ)
1246nnrecred 11066 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
125124recnd 10068 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1 / 𝑛) ∈ ℂ)
126123, 125pncan2d 10394 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) + (1 / 𝑛)) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) = (1 / 𝑛))
127122, 126eqtrd 2656 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) = (1 / 𝑛))
128127oveq2d 6666 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (1 / 𝑛)))
1296nnne0d 11065 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ≠ 0)
130123, 39, 129divrecd 10804 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (1 / 𝑛)))
131128, 130eqtr4d 2659 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))) = (Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛))
132113, 131sumeq12rdv 14438 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1..^(𝑁 + 1))(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) · (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖))) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛))
133 nncn 11028 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
134 pncan 10287 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
135133, 40, 134sylancl 694 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
136135oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ → (1...((𝑁 + 1) − 1)) = (1...𝑁))
137136sumeq1d 14431 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖))
138137, 137oveq12d 6668 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)))
13916recnd 10068 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) ∈ ℂ)
140139sqvald 13005 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)))
141138, 140eqtr4d 2659 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
142 0cn 10032 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℂ
143142mul01i 10226 . . . . . . . . . . 11 (0 · 0) = 0
144143a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → (0 · 0) = 0)
145141, 144oveq12d 6668 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → ((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) − (0 · 0)) = ((Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) − 0))
146139sqcld 13006 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) ∈ ℂ)
147146subid1d 10381 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → ((Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) − 0) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
148145, 147eqtrd 2656 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → ((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) − (0 · 0)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
149127, 117oveq12d 6668 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) = ((1 / 𝑛) · Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖)))
15029recnd 10068 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) ∈ ℂ)
151150, 39, 129divrec2d 10805 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) = ((1 / 𝑛) · Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖)))
152149, 151eqtr4d 2659 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛))
153113, 152sumeq12rdv 14438 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1..^(𝑁 + 1))((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛))
154148, 153oveq12d 6668 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → (((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))(1 / 𝑖)) − (0 · 0)) − Σ𝑛 ∈ (1..^(𝑁 + 1))((Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖) − Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖)) · Σ𝑖 ∈ (1...((𝑛 + 1) − 1))(1 / 𝑖))) = ((Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) − Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛)))
155109, 132, 1543eqtr3rd 2665 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → ((Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) − Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛))
15631recnd 10068 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℂ)
15738recnd 10068 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ∈ ℂ)
158146, 156, 157subaddd 10410 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → (((Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) − Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛) ↔ (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2)))
159155, 158mpbid 222 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(1 / 𝑖) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(Σ𝑖 ∈ (1...(𝑛 − 1))(1 / 𝑖) / 𝑛)) = (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
16078, 159breqtrd 4679 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
16124, 160eqbrtrd 4675 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2))
162 flid 12609 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (⌊‘𝑁) = 𝑁)
163110, 162syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘𝑁) = 𝑁)
164163oveq2d 6666 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → (1...(⌊‘𝑁)) = (1...𝑁))
165164sumeq1d 14431 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...(⌊‘𝑁))(1 / 𝑖) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖))
166 nnre 11027 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
167 nnge1 11046 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝑁)
168 harmonicubnd 24736 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑁) → Σ𝑖 ∈ (1...(⌊‘𝑁))(1 / 𝑖) ≤ ((log‘𝑁) + 1))
169166, 167, 168syl2anc 693 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...(⌊‘𝑁))(1 / 𝑖) ≤ ((log‘𝑁) + 1))
170165, 169eqbrtrrd 4677 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) ≤ ((log‘𝑁) + 1))
17114nnrpd 11870 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝑖 ∈ ℝ+)
172171rpreccld 11882 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (1 / 𝑖) ∈ ℝ+)
173172rpge0d 11876 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 0 ≤ (1 / 𝑖))
1742, 15, 173fsumge0 14527 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖))
17549a1i 11 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → 0 ∈ ℝ)
176 log1 24332 . . . . . . 7 (log‘1) = 0
177 1rp 11836 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ+
178 logleb 24349 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℝ+) → (1 ≤ 𝑁 ↔ (log‘1) ≤ (log‘𝑁)))
179177, 18, 178sylancr 695 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → (1 ≤ 𝑁 ↔ (log‘1) ≤ (log‘𝑁)))
180167, 179mpbid 222 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → (log‘1) ≤ (log‘𝑁))
181176, 180syl5eqbrr 4689 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ (log‘𝑁))
18219lep1d 10955 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → (log‘𝑁) ≤ ((log‘𝑁) + 1))
183175, 19, 21, 181, 182letrd 10194 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤ ((log‘𝑁) + 1))
18416, 21, 174, 183le2sqd 13044 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖) ≤ ((log‘𝑁) + 1) ↔ (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) ≤ (((log‘𝑁) + 1)↑2)))
185170, 184mpbid 222 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(1 / 𝑖)↑2) ≤ (((log‘𝑁) + 1)↑2))
18612, 17, 22, 161, 185letrd 10194 . 2 (𝑁 ∈ ℕ → (2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (((log‘𝑁) + 1)↑2))
1871a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ)
188 2pos 11112 . . . 4 0 < 2
189188a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ → 0 < 2)
190 lemuldiv2 10904 . . 3 ((Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ∈ ℝ ∧ (((log‘𝑁) + 1)↑2) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (((log‘𝑁) + 1)↑2) ↔ Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ ((((log‘𝑁) + 1)↑2) / 2)))
19110, 22, 187, 189, 190syl112anc 1330 . 2 (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛)) ≤ (((log‘𝑁) + 1)↑2) ↔ Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ ((((log‘𝑁) + 1)↑2) / 2)))
192186, 191mpbid 222 1 (𝑁 ∈ ℕ → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((log‘𝑛) / 𝑛) ≤ ((((log‘𝑁) + 1)↑2) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  wss 3574  c0 3915   class class class wbr 4653  cfv 5888  (class class class)co 6650  cc 9934  cr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941   < clt 10074  cle 10075  cmin 10266   / cdiv 10684  cn 11020  2c2 11070  0cn0 11292  cz 11377  cuz 11687  +crp 11832  [,]cicc 12178  ...cfz 12326  ..^cfzo 12465  cfl 12591  cexp 12860  Σcsu 14416  logclog 24301  γcem 24718
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-e 14799  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-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  df-em 24719
This theorem is referenced by:  pntlemk  25295
  Copyright terms: Public domain W3C validator