Theorem cvgcmpub 11641

Description: An upper bound for the limit of a real infinite series. This theorem can also be used to compare two infinite series. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Mar-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
cvgcmp.1	|- Z = ( ZZ>= ` M )
cvgcmp.2	|- ( ph -> N e. Z )
cvgcmp.3	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) e. RR )
cvgcmp.4	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( G ` k ) e. RR )
cvgcmpub.5	|- ( ph -> seq M ( + , F ) ~~> A )
cvgcmpub.6	|- ( ph -> seq M ( + , G ) ~~> B )
cvgcmpub.7	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( G ` k ) <_ ( F ` k ) )

Assertion

Ref	Expression
cvgcmpub	|- ( ph -> B <_ A )

Distinct variable groups:   k, F   k, G   ph, k   k, M   k, N   k, Z

Allowed substitution hints:   A( k)   B( k)

Proof of Theorem cvgcmpub

Dummy variable n is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cvgcmp.1	. 2 |- Z = ( ZZ>= ` M )
2		cvgcmp.2	. . . 4 |- ( ph -> N e. Z )
3	2, 1	eleqtrdi 2289	. . 3 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
4		eluzel2 9606	. . 3 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> M e. ZZ )
5	3, 4	syl 14	. 2 |- ( ph -> M e. ZZ )
6		cvgcmpub.6	. 2 |- ( ph -> seq M ( + , G ) ~~> B )
7		cvgcmpub.5	. 2 |- ( ph -> seq M ( + , F ) ~~> A )
8		cvgcmp.4	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( G ` k ) e. RR )
9	1, 5, 8	serfre 10576	. . 3 |- ( ph -> seq M ( + , G ) : Z --> RR )
10	9	ffvelcdmda 5697	. 2 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> ( seq M ( + , G ) ` n ) e. RR )
11		cvgcmp.3	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) e. RR )
12	1, 5, 11	serfre 10576	. . 3 |- ( ph -> seq M ( + , F ) : Z --> RR )
13	12	ffvelcdmda 5697	. 2 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> ( seq M ( + , F ) ` n ) e. RR )
14		simpr 110	. . . 4 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> n e. Z )
15	14, 1	eleqtrdi 2289	. . 3 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> n e. ( ZZ>= ` M ) )
16		simpl 109	. . . 4 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> ph )
17	1	eleq2i 2263	. . . . 5 |- ( k e. Z <-> k e. ( ZZ>= ` M ) )
18	17	biimpri 133	. . . 4 |- ( k e. ( ZZ>= ` M ) -> k e. Z )
19	16, 18, 8	syl2an 289	. . 3 |- ( ( ( ph /\ n e. Z ) /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( G ` k ) e. RR )
20	16, 18, 11	syl2an 289	. . 3 |- ( ( ( ph /\ n e. Z ) /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( F ` k ) e. RR )
21		cvgcmpub.7	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( G ` k ) <_ ( F ` k ) )
22	16, 18, 21	syl2an 289	. . 3 |- ( ( ( ph /\ n e. Z ) /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( G ` k ) <_ ( F ` k ) )
23	15, 19, 20, 22	ser3le 10629	. 2 |- ( ( ph /\ n e. Z ) -> ( seq M ( + , G ) ` n ) <_ ( seq M ( + , F ) ` n ) )
24	1, 5, 6, 7, 10, 13, 23	climle 11499	1 |- ( ph -> B <_ A )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1364   e. wcel 2167   class class class wbr 4033   ` cfv 5258   RRcr 7878   + caddc 7882   <_ cle 8062   ZZcz 9326   ZZ>=cuz 9601   seqcseq 10539   ~~> cli 11443

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997  ax-arch 7998  ax-caucvg 7999

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-ilim 4404  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-frec 6449  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-3 9050  df-4 9051  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-rp 9729  df-fz 10084  df-fzo 10218  df-seqfrec 10540  df-exp 10631  df-cj 11007  df-re 11008  df-im 11009  df-rsqrt 11163  df-abs 11164  df-clim 11444

This theorem is referenced by: (None)