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

Theorem nconstwlpolemgt0 16668
Description: Lemma for nconstwlpo 16670. 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 (𝜑𝐺:ℕ⟶{0, 1})
nconstwlpolem0.a 𝐴 = Σ𝑖 ∈ ℕ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖))
nconstwlpolemgt0.0 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑥) = 1)
Assertion
Ref Expression
nconstwlpolemgt0 (𝜑 → 0 < 𝐴)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑖,𝐺   𝜑,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 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑥) = 1)
2 1zzd 9505 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 1 ∈ ℤ)
3 simprl 531 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 𝑥 ∈ ℕ)
43peano2nnd 9157 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (𝑥 + 1) ∈ ℕ)
54nnzd 9600 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (𝑥 + 1) ∈ ℤ)
65, 2zsubcld 9606 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((𝑥 + 1) − 1) ∈ ℤ)
72, 6fzfigd 10692 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1...((𝑥 + 1) − 1)) ∈ Fin)
8 elfznn 10288 . . . . . . 7 (𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1)) → 𝑖 ∈ ℕ)
9 2rp 9892 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℝ+
109a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℝ+)
11 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℕ)
1211nnzd 9600 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℤ)
1310, 12rpexpcld 10958 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (2↑𝑖) ∈ ℝ+)
1413rpreccld 9941 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (1 / (2↑𝑖)) ∈ ℝ+)
1514rpred 9930 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (1 / (2↑𝑖)) ∈ ℝ)
16 0re 8178 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℝ
17 1re 8177 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
18 prssi 3831 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → {0, 1} ⊆ ℝ)
1916, 17, 18mp2an 426 . . . . . . . . 9 {0, 1} ⊆ ℝ
20 nconstwlpolem0.g . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺:ℕ⟶{0, 1})
2120ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 𝐺:ℕ⟶{0, 1})
2221, 11ffvelcdmd 5783 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝐺𝑖) ∈ {0, 1})
2319, 22sselid 3225 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → (𝐺𝑖) ∈ ℝ)
2415, 23remulcld 8209 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
258, 24sylan2 286 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
267, 25fsumrecl 11961 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
27 eqid 2231 . . . . . 6 (ℤ‘(𝑥 + 1)) = (ℤ‘(𝑥 + 1))
28 eqid 2231 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))
29 oveq2 6025 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑖 → (2↑𝑛) = (2↑𝑖))
3029oveq2d 6033 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑖 → (1 / (2↑𝑛)) = (1 / (2↑𝑖)))
31 fveq2 5639 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑖 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑖))
3230, 31oveq12d 6035 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑖 → ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)) = ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
33 eluznn 9833 . . . . . . . 8 (((𝑥 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → 𝑖 ∈ ℕ)
344, 33sylan 283 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → 𝑖 ∈ ℕ)
3534, 24syldan 282 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
3628, 32, 34, 35fvmptd3 5740 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))‘𝑖) = ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
3720, 28trilpolemclim 16640 . . . . . . . 8 (𝜑 → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))) ∈ dom ⇝ )
3837adantr 276 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))) ∈ dom ⇝ )
39 nnuz 9791 . . . . . . . 8 ℕ = (ℤ‘1)
4028, 32, 11, 24fvmptd3 5740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))‘𝑖) = ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
4124recnd 8207 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℂ)
4240, 41eqeltrd 2308 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))‘𝑖) ∈ ℂ)
4339, 4, 42iserex 11899 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))) ∈ dom ⇝ ↔ seq(𝑥 + 1)( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))) ∈ dom ⇝ ))
4438, 43mpbid 147 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → seq(𝑥 + 1)( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((1 / (2↑𝑛)) · (𝐺𝑛)))) ∈ dom ⇝ )
4527, 5, 36, 35, 44isumrecl 11989 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
463nnzd 9600 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 𝑥 ∈ ℤ)
47 fzofig 10693 . . . . . . . . . 10 ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (1..^𝑥) ∈ Fin)
482, 46, 47syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1..^𝑥) ∈ Fin)
49 elfzo1 10429 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (1..^𝑥) ↔ (𝑖 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑖 < 𝑥))
5049simp1bi 1038 . . . . . . . . . 10 (𝑖 ∈ (1..^𝑥) → 𝑖 ∈ ℕ)
5150, 24sylan2 286 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (1..^𝑥)) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
5248, 51fsumrecl 11961 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ (1..^𝑥)((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℝ)
539a1i 9 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 2 ∈ ℝ+)
5453, 46rpexpcld 10958 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (2↑𝑥) ∈ ℝ+)
5554rpreccld 9941 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1 / (2↑𝑥)) ∈ ℝ+)
5655rpred 9930 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1 / (2↑𝑥)) ∈ ℝ)
5720adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 𝐺:ℕ⟶{0, 1})
5857, 3ffvelcdmd 5783 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (𝐺𝑥) ∈ {0, 1})
5919, 58sselid 3225 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (𝐺𝑥) ∈ ℝ)
6056, 59remulcld 8209 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)) ∈ ℝ)
6114rpge0d 9934 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 0 ≤ (1 / (2↑𝑖)))
62 0le0 9231 . . . . . . . . . . . . 13 0 ≤ 0
63 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝐺𝑖) = 0) → (𝐺𝑖) = 0)
6462, 63breqtrrid 4126 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝐺𝑖) = 0) → 0 ≤ (𝐺𝑖))
65 0le1 8660 . . . . . . . . . . . . 13 0 ≤ 1
66 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝐺𝑖) = 1) → (𝐺𝑖) = 1)
6765, 66breqtrrid 4126 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝐺𝑖) = 1) → 0 ≤ (𝐺𝑖))
68 elpri 3692 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺𝑖) ∈ {0, 1} → ((𝐺𝑖) = 0 ∨ (𝐺𝑖) = 1))
6922, 68syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → ((𝐺𝑖) = 0 ∨ (𝐺𝑖) = 1))
7064, 67, 69mpjaodan 805 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐺𝑖))
7115, 23, 61, 70mulge0d 8800 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ ℕ) → 0 ≤ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
7250, 71sylan2 286 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (1..^𝑥)) → 0 ≤ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
7348, 51, 72fsumge0 12019 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 ≤ Σ𝑖 ∈ (1..^𝑥)((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
7455rpgt0d 9933 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < (1 / (2↑𝑥)))
75 simprr 533 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (𝐺𝑥) = 1)
7675oveq2d 6033 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)) = ((1 / (2↑𝑥)) · 1))
7756recnd 8207 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1 / (2↑𝑥)) ∈ ℂ)
7877mulridd 8195 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((1 / (2↑𝑥)) · 1) = (1 / (2↑𝑥)))
7976, 78eqtrd 2264 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)) = (1 / (2↑𝑥)))
8074, 79breqtrrd 4116 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)))
8152, 60, 73, 80addgegt0d 8698 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < (Σ𝑖 ∈ (1..^𝑥)((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) + ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥))))
82 nfv 1576 . . . . . . . 8 𝑖(𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1))
83 nfcv 2374 . . . . . . . 8 𝑖((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥))
84 fzonel 10395 . . . . . . . . 9 ¬ 𝑥 ∈ (1..^𝑥)
8584a1i 9 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ¬ 𝑥 ∈ (1..^𝑥))
8650, 41sylan2 286 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (1..^𝑥)) → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) ∈ ℂ)
87 oveq2 6025 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑥 → (2↑𝑖) = (2↑𝑥))
8887oveq2d 6033 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑥 → (1 / (2↑𝑖)) = (1 / (2↑𝑥)))
89 fveq2 5639 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑥 → (𝐺𝑖) = (𝐺𝑥))
9088, 89oveq12d 6035 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑥 → ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) = ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)))
9160recnd 8207 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥)) ∈ ℂ)
9282, 83, 48, 3, 85, 86, 90, 91fsumsplitsn 11970 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ ((1..^𝑥) ∪ {𝑥})((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) = (Σ𝑖 ∈ (1..^𝑥)((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) + ((1 / (2↑𝑥)) · (𝐺𝑥))))
9381, 92breqtrrd 4116 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < Σ𝑖 ∈ ((1..^𝑥) ∪ {𝑥})((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
943nncnd 9156 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 𝑥 ∈ ℂ)
95 1cnd 8194 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 1 ∈ ℂ)
9694, 95pncand 8490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → ((𝑥 + 1) − 1) = 𝑥)
9796oveq2d 6033 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1...((𝑥 + 1) − 1)) = (1...𝑥))
983, 39eleqtrdi 2324 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
99 fzisfzounsn 10481 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (ℤ‘1) → (1...𝑥) = ((1..^𝑥) ∪ {𝑥}))
10098, 99syl 14 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1...𝑥) = ((1..^𝑥) ∪ {𝑥}))
10197, 100eqtrd 2264 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → (1...((𝑥 + 1) − 1)) = ((1..^𝑥) ∪ {𝑥}))
102101sumeq1d 11926 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) = Σ𝑖 ∈ ((1..^𝑥) ∪ {𝑥})((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
10393, 102breqtrrd 4116 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < Σ𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
10434, 15syldan 282 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → (1 / (2↑𝑖)) ∈ ℝ)
10534, 23syldan 282 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → (𝐺𝑖) ∈ ℝ)
10634, 14syldan 282 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → (1 / (2↑𝑖)) ∈ ℝ+)
107106rpge0d 9934 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → 0 ≤ (1 / (2↑𝑖)))
10834, 70syldan 282 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → 0 ≤ (𝐺𝑖))
109104, 105, 107, 108mulge0d 8800 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → 0 ≤ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
11027, 5, 36, 35, 44, 109isumge0 11990 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 ≤ Σ𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
11126, 45, 103, 110addgtge0d 8699 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) + Σ𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖))))
11239, 27, 4, 40, 41, 38isumsplit 12051 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → Σ𝑖 ∈ ℕ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) = (Σ𝑖 ∈ (1...((𝑥 + 1) − 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)) + Σ𝑖 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖))))
113111, 112breqtrrd 4116 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < Σ𝑖 ∈ ℕ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖)))
114 nconstwlpolem0.a . . 3 𝐴 = Σ𝑖 ∈ ℕ ((1 / (2↑𝑖)) · (𝐺𝑖))
115113, 114breqtrrdi 4130 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑥) = 1)) → 0 < 𝐴)
1161, 115rexlimddv 2655 1 (𝜑 → 0 < 𝐴)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  wo 715   = wceq 1397  wcel 2202  wrex 2511  cun 3198  wss 3200  {csn 3669  {cpr 3670   class class class wbr 4088  cmpt 4150  dom cdm 4725  wf 5322  cfv 5326  (class class class)co 6017  Fincfn 6908  cc 8029  cr 8030  0cc0 8031  1c1 8032   + caddc 8034   · cmul 8036   < clt 8213  cle 8214  cmin 8349   / cdiv 8851  cn 9142  2c2 9193  cz 9478  cuz 9754  +crp 9887  ...cfz 10242  ..^cfzo 10376  seqcseq 10708  cexp 10799  cli 11838  Σcsu 11913
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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8122  ax-resscn 8123  ax-1cn 8124  ax-1re 8125  ax-icn 8126  ax-addcl 8127  ax-addrcl 8128  ax-mulcl 8129  ax-mulrcl 8130  ax-addcom 8131  ax-mulcom 8132  ax-addass 8133  ax-mulass 8134  ax-distr 8135  ax-i2m1 8136  ax-0lt1 8137  ax-1rid 8138  ax-0id 8139  ax-rnegex 8140  ax-precex 8141  ax-cnre 8142  ax-pre-ltirr 8143  ax-pre-ltwlin 8144  ax-pre-lttrn 8145  ax-pre-apti 8146  ax-pre-ltadd 8147  ax-pre-mulgt0 8148  ax-pre-mulext 8149  ax-arch 8150  ax-caucvg 8151
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-isom 5335  df-riota 5970  df-ov 6020  df-oprab 6021  df-mpo 6022  df-1st 6302  df-2nd 6303  df-recs 6470  df-irdg 6535  df-frec 6556  df-1o 6581  df-oadd 6585  df-er 6701  df-en 6909  df-dom 6910  df-fin 6911  df-pnf 8215  df-mnf 8216  df-xr 8217  df-ltxr 8218  df-le 8219  df-sub 8351  df-neg 8352  df-reap 8754  df-ap 8761  df-div 8852  df-inn 9143  df-2 9201  df-3 9202  df-4 9203  df-n0 9402  df-z 9479  df-uz 9755  df-q 9853  df-rp 9888  df-ico 10128  df-fz 10243  df-fzo 10377  df-seqfrec 10709  df-exp 10800  df-ihash 11037  df-cj 11402  df-re 11403  df-im 11404  df-rsqrt 11558  df-abs 11559  df-clim 11839  df-sumdc 11914
This theorem is referenced by:  nconstwlpolem  16669
  Copyright terms: Public domain W3C validator