Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvfsumrlimge0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvfsumrlimge0 23692
 Description: Lemma for dvfsumrlim 23693. Satisfy the assumption of dvfsumlem4 23691. (Contributed by Mario Carneiro, 18-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dvfsum.s 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
dvfsum.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
dvfsum.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
dvfsum.d (𝜑𝐷 ∈ ℝ)
dvfsum.md (𝜑𝑀 ≤ (𝐷 + 1))
dvfsum.t (𝜑𝑇 ∈ ℝ)
dvfsum.a ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
dvfsum.b1 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐵𝑉)
dvfsum.b2 ((𝜑𝑥𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
dvfsum.b3 (𝜑 → (ℝ D (𝑥𝑆𝐴)) = (𝑥𝑆𝐵))
dvfsum.c (𝑥 = 𝑘𝐵 = 𝐶)
dvfsumrlim.l ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑘𝑆) ∧ (𝐷𝑥𝑥𝑘)) → 𝐶𝐵)
dvfsumrlim.g 𝐺 = (𝑥𝑆 ↦ (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶𝐴))
dvfsumrlim.k (𝜑 → (𝑥𝑆𝐵) ⇝𝑟 0)
Assertion
Ref Expression
dvfsumrlimge0 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 0 ≤ 𝐵)
Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑥,𝐶   𝑥,𝑘,𝐷   𝜑,𝑘,𝑥   𝑆,𝑘,𝑥   𝑘,𝑀,𝑥   𝑥,𝑇   𝑥,𝑍
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑘)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐺(𝑥,𝑘)   𝑉(𝑥,𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem dvfsumrlimge0
Dummy variables 𝑧 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvfsum.s . . . . . 6 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
2 ioossre 12174 . . . . . 6 (𝑇(,)+∞) ⊆ ℝ
31, 2eqsstri 3619 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℝ
4 simprl 793 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑥𝑆)
53, 4sseldi 3586 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
65rexrd 10034 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
75renepnfd 10035 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑥 ≠ +∞)
8 icopnfsup 12601 . . 3 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ +∞) → sup((𝑥[,)+∞), ℝ*, < ) = +∞)
96, 7, 8syl2anc 692 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → sup((𝑥[,)+∞), ℝ*, < ) = +∞)
10 dvfsum.t . . . . . . 7 (𝜑𝑇 ∈ ℝ)
1110rexrd 10034 . . . . . 6 (𝜑𝑇 ∈ ℝ*)
1211adantr 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑇 ∈ ℝ*)
134, 1syl6eleq 2714 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞))
14 elioopnf 12206 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ ℝ* → (𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥)))
1512, 14syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥)))
1613, 15mpbid 222 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥))
1716simprd 479 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑇 < 𝑥)
18 df-ioo 12118 . . . . . 6 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤𝑤 < 𝑣)})
19 df-ico 12120 . . . . . 6 [,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢𝑤𝑤 < 𝑣)})
20 xrltletr 11932 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ ℝ*𝑥 ∈ ℝ*𝑧 ∈ ℝ*) → ((𝑇 < 𝑥𝑥𝑧) → 𝑇 < 𝑧))
2118, 19, 20ixxss1 12132 . . . . 5 ((𝑇 ∈ ℝ*𝑇 < 𝑥) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2212, 17, 21syl2anc 692 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2322, 1syl6sseqr 3636 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ 𝑆)
24 dvfsum.c . . . . 5 (𝑥 = 𝑘𝐵 = 𝐶)
2524cbvmptv 4715 . . . 4 (𝑥𝑆𝐵) = (𝑘𝑆𝐶)
26 dvfsumrlim.k . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝑆𝐵) ⇝𝑟 0)
2726adantr 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑥𝑆𝐵) ⇝𝑟 0)
2825, 27syl5eqbrr 4654 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑘𝑆𝐶) ⇝𝑟 0)
2923, 28rlimres2 14221 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐶) ⇝𝑟 0)
303a1i 11 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝑆 ⊆ ℝ)
313a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ⊆ ℝ)
32 dvfsum.a . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
33 dvfsum.b1 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐵𝑉)
34 dvfsum.b3 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ D (𝑥𝑆𝐴)) = (𝑥𝑆𝐵))
3531, 32, 33, 34dvmptrecl 23686 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝑆) → 𝐵 ∈ ℝ)
3635adantrr 752 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝐵 ∈ ℝ)
3736recnd 10013 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 𝐵 ∈ ℂ)
38 rlimconst 14204 . . . 4 ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘𝑆𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
3930, 37, 38syl2anc 692 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑘𝑆𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
4023, 39rlimres2 14221 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
4123sselda 3588 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑘𝑆)
4235ralrimiva 2965 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑥𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4342adantr 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → ∀𝑥𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4424eleq1d 2688 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ 𝐶 ∈ ℝ))
4544rspccva 3299 . . . 4 ((∀𝑥𝑆 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑘𝑆) → 𝐶 ∈ ℝ)
4643, 45sylan 488 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘𝑆) → 𝐶 ∈ ℝ)
4741, 46syldan 487 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐶 ∈ ℝ)
4836adantr 481 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐵 ∈ ℝ)
49 simpll 789 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝜑)
50 simplrl 799 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑥𝑆)
51 simplrr 800 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐷𝑥)
52 elicopnf 12208 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↔ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑘)))
535, 52syl 17 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↔ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑘)))
5453simplbda 653 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑥𝑘)
55 dvfsumrlim.l . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑘𝑆) ∧ (𝐷𝑥𝑥𝑘)) → 𝐶𝐵)
5649, 50, 41, 51, 54, 55syl122anc 1332 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐶𝐵)
579, 29, 40, 47, 48, 56rlimle 14307 1 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝐷𝑥)) → 0 ≤ 𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1036   = wceq 1480   ∈ wcel 1992   ≠ wne 2796  ∀wral 2912   ⊆ wss 3560   class class class wbr 4618   ↦ cmpt 4678  ‘cfv 5850  (class class class)co 6605  supcsup 8291  ℂcc 9879  ℝcr 9880  0cc0 9881  1c1 9882   + caddc 9884  +∞cpnf 10016  ℝ*cxr 10018   < clt 10019   ≤ cle 10020   − cmin 10211  ℤcz 11322  ℤ≥cuz 11631  (,)cioo 12114  [,)cico 12116  ...cfz 12265  ⌊cfl 12528   ⇝𝑟 crli 14145  Σcsu 14345   D cdv 23528 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-iin 4493  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-map 7805  df-pm 7806  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-fi 8262  df-sup 8293  df-inf 8294  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-4 11026  df-5 11027  df-6 11028  df-7 11029  df-8 11030  df-9 11031  df-n0 11238  df-z 11323  df-dec 11438  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ioo 12118  df-ico 12120  df-icc 12121  df-fz 12266  df-seq 12739  df-exp 12798  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-rlim 14149  df-struct 15778  df-ndx 15779  df-slot 15780  df-base 15781  df-plusg 15870  df-mulr 15871  df-starv 15872  df-tset 15876  df-ple 15877  df-ds 15880  df-unif 15881  df-rest 15999  df-topn 16000  df-topgen 16020  df-psmet 19652  df-xmet 19653  df-met 19654  df-bl 19655  df-mopn 19656  df-fbas 19657  df-fg 19658  df-cnfld 19661  df-top 20616  df-bases 20617  df-topon 20618  df-topsp 20619  df-cld 20728  df-ntr 20729  df-cls 20730  df-nei 20807  df-lp 20845  df-perf 20846  df-cn 20936  df-cnp 20937  df-haus 21024  df-fil 21555  df-fm 21647  df-flim 21648  df-flf 21649  df-xms 22030  df-ms 22031  df-cncf 22584  df-limc 23531  df-dv 23532 This theorem is referenced by:  dvfsumrlim  23693  dvfsumrlim2  23694
 Copyright terms: Public domain W3C validator