Theorem isumge0 15101

Description: An infinite sum of nonnegative terms is nonnegative. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
isumrecl.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
isumrecl.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
isumrecl.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
isumrecl.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℝ)
isumrecl.5	⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
isumge0.6	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
isumge0	⊢ (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑍 𝐴)

Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝜑,𝑘   𝑘,𝑍

Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem isumge0

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isumrecl.1	. . 3 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		isumrecl.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		isumrecl.3	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
4		isumrecl.4	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℝ)
5	4	recnd 10650	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ)
6		isumrecl.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
7	1, 2, 3, 5, 6	isumclim2 15093	. . . 4 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ⇝ Σ𝑘 ∈ 𝑍 𝐴)
8		fveq2 6651	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝐹‘𝑗) = (𝐹‘𝑘))
9	8	cbvsumv 15033	. . . . 5 ⊢ Σ𝑗 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑗) = Σ𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘)
10	3	sumeq2dv 15040	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ 𝑍 𝐴)
11	9, 10	syl5eq 2867	. . . 4 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑗) = Σ𝑘 ∈ 𝑍 𝐴)
12	7, 11	breqtrrd 5075	. . 3 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ⇝ Σ𝑗 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑗))
13	3, 4	eqeltrd 2911	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
14		isumge0.6	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ 𝐴)
15	14, 3	breqtrrd 5075	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ (𝐹‘𝑘))
16	1, 2, 12, 13, 15	iserge0 14997	. 2 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑗 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑗))
17	16, 11	breqtrd 5073	1 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑍 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5047  dom cdm 5536  ‘cfv 6336  ℝcr 10517  0cc0 10518   + caddc 10521   ≤ cle 10657  ℤcz 11963  ℤ_≥cuz 12225  seqcseq 13354   ⇝ cli 14821  Σcsu 15022

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2792  ax-rep 5171  ax-sep 5184  ax-nul 5191  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7442  ax-inf2 9085  ax-cnex 10574  ax-resscn 10575  ax-1cn 10576  ax-icn 10577  ax-addcl 10578  ax-addrcl 10579  ax-mulcl 10580  ax-mulrcl 10581  ax-mulcom 10582  ax-addass 10583  ax-mulass 10584  ax-distr 10585  ax-i2m1 10586  ax-1ne0 10587  ax-1rid 10588  ax-rnegex 10589  ax-rrecex 10590  ax-cnre 10591  ax-pre-lttri 10592  ax-pre-lttrn 10593  ax-pre-ltadd 10594  ax-pre-mulgt0 10595  ax-pre-sup 10596

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2799  df-cleq 2813  df-clel 2891  df-nfc 2959  df-ne 3012  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-reu 3140  df-rmo 3141  df-rab 3142  df-v 3483  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3935  df-pss 3937  df-nul 4275  df-if 4449  df-pw 4522  df-sn 4549  df-pr 4551  df-tp 4553  df-op 4555  df-uni 4820  df-int 4858  df-iun 4902  df-br 5048  df-opab 5110  df-mpt 5128  df-tr 5154  df-id 5441  df-eprel 5446  df-po 5455  df-so 5456  df-fr 5495  df-se 5496  df-we 5497  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6129  df-ord 6175  df-on 6176  df-lim 6177  df-suc 6178  df-iota 6295  df-fun 6338  df-fn 6339  df-f 6340  df-f1 6341  df-fo 6342  df-f1o 6343  df-fv 6344  df-isom 6345  df-riota 7095  df-ov 7140  df-oprab 7141  df-mpo 7142  df-om 7562  df-1st 7670  df-2nd 7671  df-wrecs 7928  df-recs 7989  df-rdg 8027  df-1o 8083  df-oadd 8087  df-er 8270  df-pm 8390  df-en 8491  df-dom 8492  df-sdom 8493  df-fin 8494  df-sup 8887  df-inf 8888  df-oi 8955  df-card 9349  df-pnf 10658  df-mnf 10659  df-xr 10660  df-ltxr 10661  df-le 10662  df-sub 10853  df-neg 10854  df-div 11279  df-nn 11620  df-2 11682  df-3 11683  df-n0 11880  df-z 11964  df-uz 12226  df-rp 12372  df-fz 12878  df-fzo 13019  df-fl 13147  df-seq 13355  df-exp 13415  df-hash 13676  df-cj 14438  df-re 14439  df-im 14440  df-sqrt 14574  df-abs 14575  df-clim 14825  df-rlim 14826  df-sum 15023

This theorem is referenced by:  mertenslem1  15220  mertenslem2  15221  rpnnen2lem12  15558  log2tlbnd  25504  esumcvg  31347  stirlinglem12  42455