Users' Mathboxes Mathbox for Jim Kingdon < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nconstwlpolemgt0 Unicode version

Theorem nconstwlpolemgt0 15708
Description: Lemma for nconstwlpo 15710. If one of the terms of series is positive, so is the sum. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Jul-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
nconstwlpolem0.g  |-  ( ph  ->  G : NN --> { 0 ,  1 } )
nconstwlpolem0.a  |-  A  = 
sum_ i  e.  NN  ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
)
nconstwlpolemgt0.0  |-  ( ph  ->  E. x  e.  NN  ( G `  x )  =  1 )
Assertion
Ref Expression
nconstwlpolemgt0  |-  ( ph  ->  0  <  A )
Distinct variable groups:    x, A    i, G    ph, i, x
Allowed substitution hints:    A( i)    G( x)

Proof of Theorem nconstwlpolemgt0
Dummy variable  n is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nconstwlpolemgt0.0 . 2  |-  ( ph  ->  E. x  e.  NN  ( G `  x )  =  1 )
2 1zzd 9353 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
1  e.  ZZ )
3 simprl 529 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  x  e.  NN )
43peano2nnd 9005 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( x  +  1 )  e.  NN )
54nnzd 9447 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( x  +  1 )  e.  ZZ )
65, 2zsubcld 9453 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( x  + 
1 )  -  1 )  e.  ZZ )
72, 6fzfigd 10523 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1 ... (
( x  +  1 )  -  1 ) )  e.  Fin )
8 elfznn 10129 . . . . . . 7  |-  ( i  e.  ( 1 ... ( ( x  + 
1 )  -  1 ) )  ->  i  e.  NN )
9 2rp 9733 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  RR+
109a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  2  e.  RR+ )
11 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  i  e.  NN )
1211nnzd 9447 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  i  e.  ZZ )
1310, 12rpexpcld 10789 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( 2 ^ i )  e.  RR+ )
1413rpreccld 9782 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  e.  RR+ )
1514rpred 9771 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  e.  RR )
16 0re 8026 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  RR
17 1re 8025 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  RR
18 prssi 3780 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  { 0 ,  1 }  C_  RR )
1916, 17, 18mp2an 426 . . . . . . . . 9  |-  { 0 ,  1 }  C_  RR
20 nconstwlpolem0.g . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  G : NN --> { 0 ,  1 } )
2120ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  G : NN --> { 0 ,  1 } )
2221, 11ffvelcdmd 5698 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( G `  i )  e.  {
0 ,  1 } )
2319, 22sselid 3181 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( G `  i )  e.  RR )
2415, 23remulcld 8057 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  e.  RR )
258, 24sylan2 286 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  ( 1 ... ( ( x  +  1 )  -  1 ) ) )  ->  ( (
1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) )  e.  RR )
267, 25fsumrecl 11566 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... ( ( x  +  1 )  - 
1 ) ) ( ( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) )  e.  RR )
27 eqid 2196 . . . . . 6  |-  ( ZZ>= `  ( x  +  1
) )  =  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) )
28 eqid 2196 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n ) ) )  =  ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n
) ) )
29 oveq2 5930 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  i  ->  (
2 ^ n )  =  ( 2 ^ i ) )
3029oveq2d 5938 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  i  ->  (
1  /  ( 2 ^ n ) )  =  ( 1  / 
( 2 ^ i
) ) )
31 fveq2 5558 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  i  ->  ( G `  n )  =  ( G `  i ) )
3230, 31oveq12d 5940 . . . . . . 7  |-  ( n  =  i  ->  (
( 1  /  (
2 ^ n ) )  x.  ( G `
 n ) )  =  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) ) )
33 eluznn 9674 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  +  1 )  e.  NN  /\  i  e.  ( ZZ>= `  ( x  +  1
) ) )  -> 
i  e.  NN )
344, 33sylan 283 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  i  e.  NN )
3534, 24syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  e.  RR )
3628, 32, 34, 35fvmptd3 5655 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n ) ) ) `
 i )  =  ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
) )
3720, 28trilpolemclim 15680 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n
) ) ) )  e.  dom  ~~>  )
3837adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  seq 1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  ( ( 1  / 
( 2 ^ n
) )  x.  ( G `  n )
) ) )  e. 
dom 
~~>  )
39 nnuz 9637 . . . . . . . 8  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
4028, 32, 11, 24fvmptd3 5655 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n ) ) ) `
 i )  =  ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
) )
4124recnd 8055 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  e.  CC )
4240, 41eqeltrd 2273 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n ) ) ) `
 i )  e.  CC )
4339, 4, 42iserex 11504 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
(  seq 1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  ( 2 ^ n ) )  x.  ( G `  n
) ) ) )  e.  dom  ~~>  <->  seq (
x  +  1 ) (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  ( ( 1  /  (
2 ^ n ) )  x.  ( G `
 n ) ) ) )  e.  dom  ~~>  ) )
4438, 43mpbid 147 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  seq ( x  +  1 ) (  +  , 
( n  e.  NN  |->  ( ( 1  / 
( 2 ^ n
) )  x.  ( G `  n )
) ) )  e. 
dom 
~~>  )
4527, 5, 36, 35, 44isumrecl 11594 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  ( ZZ>= `  ( x  +  1
) ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) )  e.  RR )
463nnzd 9447 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  x  e.  ZZ )
47 fzofig 10524 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( 1..^ x )  e.  Fin )
482, 46, 47syl2anc 411 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1..^ x )  e.  Fin )
49 elfzo1 10266 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  e.  ( 1..^ x )  <->  ( i  e.  NN  /\  x  e.  NN  /\  i  < 
x ) )
5049simp1bi 1014 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  e.  ( 1..^ x )  ->  i  e.  NN )
5150, 24sylan2 286 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  ( 1..^ x ) )  ->  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  e.  RR )
5248, 51fsumrecl 11566 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1..^ x ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) )  e.  RR )
539a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
2  e.  RR+ )
5453, 46rpexpcld 10789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 2 ^ x
)  e.  RR+ )
5554rpreccld 9782 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1  /  (
2 ^ x ) )  e.  RR+ )
5655rpred 9771 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1  /  (
2 ^ x ) )  e.  RR )
5720adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  G : NN --> { 0 ,  1 } )
5857, 3ffvelcdmd 5698 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( G `  x
)  e.  { 0 ,  1 } )
5919, 58sselid 3181 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( G `  x
)  e.  RR )
6056, 59remulcld 8057 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
)  e.  RR )
6114rpge0d 9775 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  0  <_  (
1  /  ( 2 ^ i ) ) )
62 0le0 9079 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <_  0
63 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `  x
)  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  /\  ( G `  i )  =  0 )  -> 
( G `  i
)  =  0 )
6462, 63breqtrrid 4071 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `  x
)  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  /\  ( G `  i )  =  0 )  -> 
0  <_  ( G `  i ) )
65 0le1 8508 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <_  1
66 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `  x
)  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  /\  ( G `  i )  =  1 )  -> 
( G `  i
)  =  1 )
6765, 66breqtrrid 4071 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `  x
)  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  /\  ( G `  i )  =  1 )  -> 
0  <_  ( G `  i ) )
68 elpri 3645 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( G `  i )  e.  { 0 ,  1 }  ->  (
( G `  i
)  =  0  \/  ( G `  i
)  =  1 ) )
6922, 68syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  ( ( G `
 i )  =  0  \/  ( G `
 i )  =  1 ) )
7064, 67, 69mpjaodan 799 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  0  <_  ( G `  i )
)
7115, 23, 61, 70mulge0d 8648 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  NN )  ->  0  <_  (
( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) ) )
7250, 71sylan2 286 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  ( 1..^ x ) )  ->  0  <_  (
( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) ) )
7348, 51, 72fsumge0 11624 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <_  sum_ i  e.  ( 1..^ x ) ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
) )
7455rpgt0d 9774 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  ( 1  /  ( 2 ^ x ) ) )
75 simprr 531 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( G `  x
)  =  1 )
7675oveq2d 5938 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
)  =  ( ( 1  /  ( 2 ^ x ) )  x.  1 ) )
7756recnd 8055 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1  /  (
2 ^ x ) )  e.  CC )
7877mulridd 8043 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  1 )  =  ( 1  /  ( 2 ^ x ) ) )
7976, 78eqtrd 2229 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
)  =  ( 1  /  ( 2 ^ x ) ) )
8074, 79breqtrrd 4061 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  ( (
1  /  ( 2 ^ x ) )  x.  ( G `  x ) ) )
8152, 60, 73, 80addgegt0d 8546 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  ( sum_ i  e.  ( 1..^ x ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) )  +  ( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
) ) )
82 nfv 1542 . . . . . . . 8  |-  F/ i ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )
83 nfcv 2339 . . . . . . . 8  |-  F/_ i
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
)
84 fzonel 10236 . . . . . . . . 9  |-  -.  x  e.  ( 1..^ x )
8584a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  -.  x  e.  (
1..^ x ) )
8650, 41sylan2 286 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  ( 1..^ x ) )  ->  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  e.  CC )
87 oveq2 5930 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  =  x  ->  (
2 ^ i )  =  ( 2 ^ x ) )
8887oveq2d 5938 . . . . . . . . 9  |-  ( i  =  x  ->  (
1  /  ( 2 ^ i ) )  =  ( 1  / 
( 2 ^ x
) ) )
89 fveq2 5558 . . . . . . . . 9  |-  ( i  =  x  ->  ( G `  i )  =  ( G `  x ) )
9088, 89oveq12d 5940 . . . . . . . 8  |-  ( i  =  x  ->  (
( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) )  =  ( ( 1  /  ( 2 ^ x ) )  x.  ( G `  x
) ) )
9160recnd 8055 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
)  e.  CC )
9282, 83, 48, 3, 85, 86, 90, 91fsumsplitsn 11575 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  ( ( 1..^ x )  u. 
{ x } ) ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
)  =  ( sum_ i  e.  ( 1..^ x ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) )  +  ( ( 1  / 
( 2 ^ x
) )  x.  ( G `  x )
) ) )
9381, 92breqtrrd 4061 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  sum_ i  e.  ( ( 1..^ x )  u.  { x } ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) ) )
943nncnd 9004 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  x  e.  CC )
95 1cnd 8042 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
1  e.  CC )
9694, 95pncand 8338 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( ( x  + 
1 )  -  1 )  =  x )
9796oveq2d 5938 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1 ... (
( x  +  1 )  -  1 ) )  =  ( 1 ... x ) )
983, 39eleqtrdi 2289 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  x  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
99 fzisfzounsn 10312 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  ( 1 ... x )  =  ( ( 1..^ x )  u.  { x } ) )
10098, 99syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1 ... x
)  =  ( ( 1..^ x )  u. 
{ x } ) )
10197, 100eqtrd 2229 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
( 1 ... (
( x  +  1 )  -  1 ) )  =  ( ( 1..^ x )  u. 
{ x } ) )
102101sumeq1d 11531 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... ( ( x  +  1 )  - 
1 ) ) ( ( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) )  =  sum_ i  e.  ( ( 1..^ x )  u.  { x }
) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) ) )
10393, 102breqtrrd 4061 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  sum_ i  e.  ( 1 ... (
( x  +  1 )  -  1 ) ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) ) )
10434, 15syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  e.  RR )
10534, 23syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( G `  i )  e.  RR )
10634, 14syldan 282 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  e.  RR+ )
107106rpge0d 9775 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  0  <_  (
1  /  ( 2 ^ i ) ) )
10834, 70syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  0  <_  ( G `  i )
)
109104, 105, 107, 108mulge0d 8648 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
x  e.  NN  /\  ( G `  x )  =  1 ) )  /\  i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) )  ->  0  <_  (
( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) ) )
11027, 5, 36, 35, 44, 109isumge0 11595 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <_  sum_ i  e.  ( ZZ>= `  ( x  +  1 ) ) ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
) )
11126, 45, 103, 110addgtge0d 8547 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  ( sum_ i  e.  ( 1 ... ( ( x  +  1 )  - 
1 ) ) ( ( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) )  +  sum_ i  e.  (
ZZ>= `  ( x  + 
1 ) ) ( ( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) ) ) )
11239, 27, 4, 40, 41, 38isumsplit 11656 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  ->  sum_ i  e.  NN  (
( 1  /  (
2 ^ i ) )  x.  ( G `
 i ) )  =  ( sum_ i  e.  ( 1 ... (
( x  +  1 )  -  1 ) ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) )  +  sum_ i  e.  ( ZZ>= `  ( x  +  1
) ) ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i ) ) ) )
113111, 112breqtrrd 4061 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  sum_ i  e.  NN  ( ( 1  /  ( 2 ^ i ) )  x.  ( G `  i
) ) )
114 nconstwlpolem0.a . . 3  |-  A  = 
sum_ i  e.  NN  ( ( 1  / 
( 2 ^ i
) )  x.  ( G `  i )
)
115113, 114breqtrrdi 4075 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  NN  /\  ( G `
 x )  =  1 ) )  -> 
0  <  A )
1161, 115rexlimddv 2619 1  |-  ( ph  ->  0  <  A )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    \/ wo 709    = wceq 1364    e. wcel 2167   E.wrex 2476    u. cun 3155    C_ wss 3157   {csn 3622   {cpr 3623   class class class wbr 4033    |-> cmpt 4094   dom cdm 4663   -->wf 5254   ` cfv 5258  (class class class)co 5922   Fincfn 6799   CCcc 7877   RRcr 7878   0cc0 7879   1c1 7880    + caddc 7882    x. cmul 7884    < clt 8061    <_ cle 8062    - cmin 8197    / cdiv 8699   NNcn 8990   2c2 9041   ZZcz 9326   ZZ>=cuz 9601   RR+crp 9728   ...cfz 10083  ..^cfzo 10217    seqcseq 10539   ^cexp 10630    ~~> cli 11443   sum_csu 11518
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-isom 5267  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-irdg 6428  df-frec 6449  df-1o 6474  df-oadd 6478  df-er 6592  df-en 6800  df-dom 6801  df-fin 6802  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-q 9694  df-rp 9729  df-ico 9969  df-fz 10084  df-fzo 10218  df-seqfrec 10540  df-exp 10631  df-ihash 10868  df-cj 11007  df-re 11008  df-im 11009  df-rsqrt 11163  df-abs 11164  df-clim 11444  df-sumdc 11519
This theorem is referenced by:  nconstwlpolem  15709
  Copyright terms: Public domain W3C validator