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

Theorem isumrpcl 12287
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 9948 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
64, 5syl 14 . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
7 uzss 9960 . . . . . . 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 10115 . . . 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 10117 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
193, 2, 18iserex 12131 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ ↔ seq𝑁( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ ))
2016, 19mpbid 147 . . 3 (𝜑 → seq𝑁( + , 𝐹) ∈ dom ⇝ )
211, 6, 12, 15, 20isumrecl 12222 . 2 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴 ∈ ℝ)
22 fveq2 5698 . . . 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 10096 . . . . 5 ((𝑘 ∈ ℝ+ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (𝑘 + 𝑦) ∈ ℝ+)
3029adantl 277 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℝ+ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+)) → (𝑘 + 𝑦) ∈ ℝ+)
316, 28, 30seq3-1 10921 . . 3 (𝜑 → (seq𝑁( + , 𝐹)‘𝑁) = (𝐹‘𝑁))
32 uzid 9953 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
336, 32syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
3433, 1eleqtrrdi 2332 . . . 4 (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑊)
3515recnd 8361 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑊) → 𝐴 ∈ ℂ)
361, 6, 12, 35, 20isumclim2 12215 . . . 4 (𝜑 → seq𝑁( + , 𝐹) ⇝ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
379sseld 3247 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑊 → 𝑚 ∈ 𝑍))
38 fveq2 5698 . . . . . . . . 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 10115 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ 𝑊) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ)
4442rpge0d 10119 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ 𝑊) → 0 ≤ (𝐹‘𝑚))
451, 34, 36, 43, 44climserle 12137 . . 3 (𝜑 → (seq𝑁( + , 𝐹)‘𝑁) ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
4631, 45eqbrtrrd 4155 . 2 (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ Σ𝑘 ∈ 𝑊 𝐴)
4721, 25, 46rpgecld 10155 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 4776  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  ℝcr 8185   + caddc 8189   ≤ cle 8368  ℤcz 9656  ℤ≥cuz 9938  ℝ+crp 10072  seqcseq 10906   ⇝ cli 12070  Σcsu 12145
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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306
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 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-oadd 6695  df-er 6811  df-en 7028  df-dom 7029  df-fin 7030  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-z 9657  df-uz 9939  df-q 10037  df-rp 10073  df-fz 10430  df-fzo 10568  df-seqfrec 10907  df-exp 10998  df-ihash 11238  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-clim 12071  df-sumdc 12146
This theorem is used by:  effsumlt  12485  eirraplem  12570
  Copyright terms: Public domain W3C validator