Theorem climle 15349

Description: Comparison of the limits of two sequences. (Contributed by Paul Chapman, 10-Sep-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 1-Feb-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
climadd.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
climadd.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
climadd.4	⊢ (𝜑 → 𝐹 ⇝ 𝐴)
climle.5	⊢ (𝜑 → 𝐺 ⇝ 𝐵)
climle.6	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
climle.7	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℝ)
climle.8	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ≤ (𝐺‘𝑘))

Assertion

Ref	Expression
climle	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)

Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑘,𝐹   𝜑,𝑘   𝐴,𝑘   𝑘,𝐺   𝑘,𝑀   𝑘,𝑍

Proof of Theorem climle

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		climadd.1	. . 3 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		climadd.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		climle.5	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ⇝ 𝐵)
4	1	fvexi 6788	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 ∈ V
5	4	mptex 7099	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗))) ∈ V
6	5	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗))) ∈ V)
7		climadd.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ⇝ 𝐴)
8		climle.7	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℝ)
9	8	recnd 11003	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℂ)
10		climle.6	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
11	10	recnd 11003	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
12		fveq2 6774	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝐺‘𝑗) = (𝐺‘𝑘))
13		fveq2 6774	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝐹‘𝑗) = (𝐹‘𝑘))
14	12, 13	oveq12d 7293	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)) = ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)))
15		eqid 2738	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗))) = (𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)))
16		ovex 7308	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)) ∈ V
17	14, 15, 16	fvmpt 6875	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 → ((𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)))‘𝑘) = ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)))
18	17	adantl 482	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → ((𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)))‘𝑘) = ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)))
19	1, 2, 3, 6, 7, 9, 11, 18	climsub 15343	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗))) ⇝ (𝐵 − 𝐴))
20	8, 10	resubcld 11403	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)) ∈ ℝ)
21	18, 20	eqeltrd 2839	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → ((𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)))‘𝑘) ∈ ℝ)
22		climle.8	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ≤ (𝐺‘𝑘))
23	8, 10	subge0d 11565	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (0 ≤ ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)) ↔ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝐺‘𝑘)))
24	22, 23	mpbird 256	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ ((𝐺‘𝑘) − (𝐹‘𝑘)))
25	24, 18	breqtrrd 5102	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ ((𝑗 ∈ 𝑍 ↦ ((𝐺‘𝑗) − (𝐹‘𝑗)))‘𝑘))
26	1, 2, 19, 21, 25	climge0 15293	. 2 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ (𝐵 − 𝐴))
27	1, 2, 3, 8	climrecl 15292	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
28	1, 2, 7, 10	climrecl 15292	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
29	27, 28	subge0d 11565	. 2 ⊢ (𝜑 → (0 ≤ (𝐵 − 𝐴) ↔ 𝐴 ≤ 𝐵))
30	26, 29	mpbid 231	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  Vcvv 3432   class class class wbr 5074   ↦ cmpt 5157  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  ℝcr 10870  0cc0 10871   ≤ cle 11010   − cmin 11205  ℤcz 12319  ℤ_≥cuz 12582   ⇝ cli 15193

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-pre-sup 10949

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-pm 8618  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-sup 9201  df-inf 9202  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-rp 12731  df-fl 13512  df-seq 13722  df-exp 13783  df-cj 14810  df-re 14811  df-im 14812  df-sqrt 14946  df-abs 14947  df-clim 15197  df-rlim 15198

This theorem is referenced by:  climlec2  15370  iserle  15371  iseraltlem1  15393  iserabs  15527  cvgcmpub  15529  itg2monolem1  24915  ulmdvlem1  25559  dchrisumlema  26636  dchrisumlem3  26639  stirlinglem10  43624