ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  isumrpcl GIF version

Theorem isumrpcl 12280
Description: The infinite sum of positive reals is positive. (Contributed by Paul Chapman, 9-Feb-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
isumrpcl.1 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
isumrpcl.2 𝑊 = (ℤ≥‘𝑁)
isumrpcl.3 (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑍)
isumrpcl.4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
isumrpcl.5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℝ+)
isumrpcl.6 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
Assertion
Ref Expression
isumrpcl (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴 ∈ ℝ+)
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘   𝑘,𝑊   𝑘,𝑍
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem isumrpcl
Dummy variables 𝑚 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isumrpcl.2 . . 3 𝑊 = (ℤ≥‘𝑁)
2 isumrpcl.3 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑍)
3 isumrpcl.1 . . . . 5 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
42, 3eleqtrdi 2331 . . . 4 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
5 eluzelz 9941 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
64, 5syl 14 . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
7 uzss 9953 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ (ℤ≥‘𝑀))
84, 7syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤ≥‘𝑁) ⊆ (ℤ≥‘𝑀))
98, 1, 33sstr4g 3291 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ⊆ 𝑍)
109sselda 3248 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑊) → 𝑘 ∈ 𝑍)
11 isumrpcl.4 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
1210, 11syldan 282 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑊) → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
13 isumrpcl.5 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℝ+)
1413rpred 10108 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℝ)
1510, 14syldan 282 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑊) → 𝐴 ∈ ℝ)
16 isumrpcl.6 . . . 4 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
1711, 13eqeltrd 2315 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+)
1817rpcnd 10110 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
193, 2, 18iserex 12124 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ ↔ seq𝑁( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ ))
2016, 19mpbid 147 . . 3 (𝜑 → seq𝑁( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
211, 6, 12, 15, 20isumrecl 12215 . 2 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴 ∈ ℝ)
22 fveq2 5695 . . . 4 (𝑘 = 𝑁 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑁))
2322eleq1d 2307 . . 3 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+ ↔ (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ+))
2417ralrimiva 2623 . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+)
2523, 24, 2rspcdva 2934 . 2 (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ+)
268sselda 3248 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
2726, 3eleqtrrdi 2332 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
2827, 17syldan 282 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+)
29 rpaddcl 10089 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℝ+ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑘 + 𝑦) ∈ ℝ+)
3029adantl 277 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℝ+ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+)) → (𝑘 + 𝑦) ∈ ℝ+)
316, 28, 30seq3-1 10914 . . 3 (𝜑 → (seq𝑁( + , 𝐹)‘𝑁) = (𝐹‘𝑁))
32 uzid 9946 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
336, 32syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
3433, 1eleqtrrdi 2332 . . . 4 (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑊)
3515recnd 8355 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑊) → 𝐴 ∈ ℂ)
361, 6, 12, 35, 20isumclim2 12208 . . . 4 (𝜑 → seq𝑁( + , 𝐹) ⇝ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
379sseld 3247 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑊 → 𝑚 ∈ 𝑍))
38 fveq2 5695 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑚 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑚))
3938eleq1d 2307 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑚 → ((𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+ ↔ (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ+))
4039rspcv 2925 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ 𝑍 → (∀𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ+ → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ+))
4137, 24, 40syl6ci 1495 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑊 → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ+))
4241imp 124 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ 𝑊) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ+)
4342rpred 10108 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ 𝑊) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ)
4442rpge0d 10112 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ 𝑊) → 0 ≤ (𝐹‘𝑚))
451, 34, 36, 43, 44climserle 12130 . . 3 (𝜑 → (seq𝑁( + , 𝐹)‘𝑁) ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
4631, 45eqbrtrrd 4154 . 2 (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
4721, 25, 46rpgecld 10148 1 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴 ∈ ℝ+)
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   ⊆ wss 3220  dom cdm 4774  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085  ℝcr 8179   + caddc 8183   ≤ cle 8362  ℤcz 9649  ℤ≥cuz 9931  ℝ+crp 10065  seqcseq 10899   ⇝ cli 12063  Σcsu 12138
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-oadd 6691  df-er 6807  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-n0 9569  df-z 9650  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-ihash 11231  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781  df-clim 12064  df-sumdc 12139
This theorem is used by:  effsumlt  12478  eirraplem  12563
  Copyright terms: Public domain W3C validator