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

Theorem serile 9804
 Description: Comparison of partial sums of two infinite series of reals. (Contributed by Jim Kingdon, 22-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
serige0.1 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
serige0.2 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
serile.3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
serile.4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐺𝑘))
Assertion
Ref Expression
serile (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝐺   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘

Proof of Theorem serile
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 serige0.1 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
2 vex 2617 . . . . . 6 𝑘 ∈ V
3 serile.3 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
4 serige0.2 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
53, 4resubcld 7780 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
6 fveq2 5256 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑘 → (𝐺𝑥) = (𝐺𝑘))
7 fveq2 5256 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑘 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑘))
86, 7oveq12d 5612 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)) = ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)))
9 eqid 2085 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥))) = (𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)))
108, 9fvmptg 5328 . . . . . 6 ((𝑘 ∈ V ∧ ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)) ∈ ℝ) → ((𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)))‘𝑘) = ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)))
112, 5, 10sylancr 405 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)))‘𝑘) = ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)))
1211, 5eqeltrd 2161 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)))‘𝑘) ∈ ℝ)
13 serile.4 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐺𝑘))
143, 4subge0d 7930 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (0 ≤ ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)) ↔ (𝐹𝑘) ≤ (𝐺𝑘)))
1513, 14mpbird 165 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 0 ≤ ((𝐺𝑘) − (𝐹𝑘)))
1615, 11breqtrrd 3840 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 0 ≤ ((𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥)))‘𝑘))
171, 12, 16serige0 9803 . . 3 (𝜑 → 0 ≤ (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥))), ℂ)‘𝑁))
183recnd 7437 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
194recnd 7437 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
201, 18, 19, 11isersub 9793 . . 3 (𝜑 → (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ V ↦ ((𝐺𝑥) − (𝐹𝑥))), ℂ)‘𝑁) = ((seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁) − (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁)))
2117, 20breqtrd 3838 . 2 (𝜑 → 0 ≤ ((seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁) − (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁)))
22 eluzel2 8933 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
231, 22syl 14 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
24 cnex 7387 . . . . . . 7 ℂ ∈ V
2524a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → ℂ ∈ V)
26 ax-resscn 7358 . . . . . . 7 ℝ ⊆ ℂ
2726a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
28 readdcl 7389 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑘 + 𝑥) ∈ ℝ)
2928adantl 271 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (𝑘 + 𝑥) ∈ ℝ)
30 addcl 7388 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑘 + 𝑥) ∈ ℂ)
3130adantl 271 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℂ)) → (𝑘 + 𝑥) ∈ ℂ)
3223, 25, 27, 3, 29, 31iseqss 9774 . . . . 5 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺, ℝ) = seq𝑀( + , 𝐺, ℂ))
3332fveq1d 5258 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐺, ℝ)‘𝑁) = (seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁))
341, 3, 29iseqcl 9770 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐺, ℝ)‘𝑁) ∈ ℝ)
3533, 34eqeltrrd 2162 . . 3 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁) ∈ ℝ)
3623, 25, 27, 4, 29, 31iseqss 9774 . . . . 5 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹, ℝ) = seq𝑀( + , 𝐹, ℂ))
3736fveq1d 5258 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹, ℝ)‘𝑁) = (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁))
381, 4, 29iseqcl 9770 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹, ℝ)‘𝑁) ∈ ℝ)
3937, 38eqeltrrd 2162 . . 3 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁) ∈ ℝ)
4035, 39subge0d 7930 . 2 (𝜑 → (0 ≤ ((seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁) − (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁)) ↔ (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁)))
4121, 40mpbid 145 1 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹, ℂ)‘𝑁) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺, ℂ)‘𝑁))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 102   = wceq 1287   ∈ wcel 1436  Vcvv 2614   ⊆ wss 2986   class class class wbr 3814   ↦ cmpt 3868  ‘cfv 4972  (class class class)co 5594  ℂcc 7269  ℝcr 7270  0cc0 7271   + caddc 7274   ≤ cle 7444   − cmin 7574  ℤcz 8660  ℤ≥cuz 8928  seqcseq 9754 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1379  ax-7 1380  ax-gen 1381  ax-ie1 1425  ax-ie2 1426  ax-8 1438  ax-10 1439  ax-11 1440  ax-i12 1441  ax-bndl 1442  ax-4 1443  ax-13 1447  ax-14 1448  ax-17 1462  ax-i9 1466  ax-ial 1470  ax-i5r 1471  ax-ext 2067  ax-coll 3922  ax-sep 3925  ax-nul 3933  ax-pow 3977  ax-pr 4003  ax-un 4227  ax-setind 4319  ax-iinf 4369  ax-cnex 7357  ax-resscn 7358  ax-1cn 7359  ax-1re 7360  ax-icn 7361  ax-addcl 7362  ax-addrcl 7363  ax-mulcl 7364  ax-addcom 7366  ax-addass 7368  ax-distr 7370  ax-i2m1 7371  ax-0lt1 7372  ax-0id 7374  ax-rnegex 7375  ax-cnre 7377  ax-pre-ltirr 7378  ax-pre-ltwlin 7379  ax-pre-lttrn 7380  ax-pre-ltadd 7382 This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 923  df-3an 924  df-tru 1290  df-fal 1293  df-nf 1393  df-sb 1690  df-eu 1948  df-mo 1949  df-clab 2072  df-cleq 2078  df-clel 2081  df-nfc 2214  df-ne 2252  df-nel 2347  df-ral 2360  df-rex 2361  df-reu 2362  df-rab 2364  df-v 2616  df-sbc 2829  df-csb 2922  df-dif 2988  df-un 2990  df-in 2992  df-ss 2999  df-nul 3273  df-pw 3411  df-sn 3431  df-pr 3432  df-op 3434  df-uni 3631  df-int 3666  df-iun 3709  df-br 3815  df-opab 3869  df-mpt 3870  df-tr 3905  df-id 4087  df-iord 4160  df-on 4162  df-ilim 4163  df-suc 4165  df-iom 4372  df-xp 4410  df-rel 4411  df-cnv 4412  df-co 4413  df-dm 4414  df-rn 4415  df-res 4416  df-ima 4417  df-iota 4937  df-fun 4974  df-fn 4975  df-f 4976  df-f1 4977  df-fo 4978  df-f1o 4979  df-fv 4980  df-riota 5550  df-ov 5597  df-oprab 5598  df-mpt2 5599  df-1st 5849  df-2nd 5850  df-recs 6005  df-frec 6091  df-pnf 7445  df-mnf 7446  df-xr 7447  df-ltxr 7448  df-le 7449  df-sub 7576  df-neg 7577  df-inn 8335  df-n0 8584  df-z 8661  df-uz 8929  df-fz 9334  df-fzo 9458  df-iseq 9755 This theorem is referenced by:  iserile  10568
 Copyright terms: Public domain W3C validator