MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvfsumrlimge0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvfsumrlimge0 26356
Description: Lemma for dvfsumrlim 26357. Satisfy the assumption of dvfsumlem4 26355. (Contributed by Mario Carneiro, 18-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dvfsum.s 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
dvfsum.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
dvfsum.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
dvfsum.d (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
dvfsum.md (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝐷 + 1))
dvfsum.t (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
dvfsum.a ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
dvfsum.b1 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ 𝑉)
dvfsum.b2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
dvfsum.b3 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐴)) = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵))
dvfsum.c (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
dvfsumrlim.l ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) ∧ (𝐷 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑘)) → 𝐶 ≤ 𝐵)
dvfsumrlim.g 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 − 𝐴))
dvfsumrlim.k (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 0)
Assertion
Ref Expression
dvfsumrlimge0 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 0 ≤ 𝐵)
Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑥,𝐶   𝑥,𝑘,𝐷   𝜑,𝑘,𝑥   𝑆,𝑘,𝑥   𝑘,𝑀,𝑥   𝑥,𝑇   𝑥,𝑍
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥, 𝑘)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐺(𝑥, 𝑘)   𝑉(𝑥, 𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem dvfsumrlimge0
Dummy variables 𝑧 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dvfsum.s . . . . . 6 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
2 ioossre 13542 . . . . . 6 (𝑇(,)+∞) ⊆ ℝ
31, 2eqsstri 3954 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℝ
4 simprl 783 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝑆)
53, 4sselid 3906 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
65rexrd 11363 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
75renepnfd 11364 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ≠ +∞)
8 icopnfsup 14009 . . 3 ((𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ≠ +∞) → sup((𝑥[,)+∞), ℝ*, < ) = +∞)
96, 7, 8syl2anc 596 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → sup((𝑥[,)+∞), ℝ*, < ) = +∞)
10 dvfsum.t . . . . . 6 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
1110rexrd 11363 . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ*)
124, 1eleqtrdi 2870 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞))
1311adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑇 ∈ ℝ*)
14 elioopnf 13578 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ ℝ* → (𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥)))
1513, 14syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥)))
1612, 15mpbid 235 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑇 < 𝑥))
1716simprd 501 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑇 < 𝑥)
18 df-ioo 13484 . . . . . 6 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
19 df-ico 13486 . . . . . 6 [,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
20 xrltletr 13290 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((𝑇 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑧) → 𝑇 < 𝑧))
2118, 19, 20ixxss1 13498 . . . . 5 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑇 < 𝑥) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2211, 17, 21syl2an2r 698 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2322, 1sseqtrrdi 3949 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ 𝑆)
24 dvfsum.c . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
2524cbvmptv 5208 . . . 4 (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) = (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐶)
26 dvfsumrlim.k . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 0)
2726adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 0)
2825, 27eqbrtrrid 5140 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 0)
2923, 28rlimres2 15734 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐶) ⇝𝑟 0)
303a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℝ)
31 dvfsum.a . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
32 dvfsum.b1 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ 𝑉)
33 dvfsum.b3 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐴)) = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵))
3430, 31, 32, 33dvmptrecl 26350 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ ℝ)
3534adantrr 730 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℝ)
3635recnd 11341 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℂ)
37 rlimconst 15717 . . . 4 ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
3830, 36, 37syl2an2r 698 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
3923, 38rlimres2 15734 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
4034ralrimiva 3154 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4140adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4223sselda 3908 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑘 ∈ 𝑆)
4324eleq1d 2845 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ 𝐶 ∈ ℝ))
4443rspccva 3575 . . 3 ((∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) → 𝐶 ∈ ℝ)
4541, 42, 44syl2an2r 698 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐶 ∈ ℝ)
4635adantr 486 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐵 ∈ ℝ)
47 simpll 779 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝜑)
48 simplrl 789 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑥 ∈ 𝑆)
49 simplrr 790 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐷 ≤ 𝑥)
50 elicopnf 13580 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↔ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ 𝑘)))
515, 50syl 18 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↔ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ≤ 𝑘)))
5251simplbda 505 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑥 ≤ 𝑘)
53 dvfsumrlim.l . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) ∧ (𝐷 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑘)) → 𝐶 ≤ 𝐵)
5447, 48, 42, 49, 52, 53syl122anc 1406 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐶 ≤ 𝐵)
559, 29, 39, 45, 46, 54rlimle 15821 1 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 0 ≤ 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076   ⊆ wss 3895   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421  supcsup 9436  ℂcc 11202  ℝcr 11203  0cc0 11204  1c1 11205   + caddc 11207  +∞cpnf 11344  ℝ*cxr 11346   < clt 11347   ≤ cle 11348   − cmin 11545  ℤcz 12697  ℤ≥cuz 12969  (,)cioo 13480  [,)cico 13482  ...cfz 13643  ⌊cfl 13934   ⇝𝑟 crli 15658  Σcsu 15859   D cdv 26189
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-er 8721  df-map 8853  df-pm 8854  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-fi 9407  df-sup 9438  df-inf 9439  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-q 13080  df-rp 13125  df-xneg 13245  df-xadd 13246  df-xmul 13247  df-ioo 13484  df-ico 13486  df-icc 13487  df-fz 13644  df-seq 14149  df-exp 14209  df-cj 15272  df-re 15273  df-im 15274  df-sqrt 15408  df-abs 15409  df-rlim 15662  df-struct 17331  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-starv 17449  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-unif 17457  df-rest 17599  df-topn 17600  df-topgen 17620  df-psmet 21676  df-xmet 21677  df-met 21678  df-bl 21679  df-mopn 21680  df-fbas 21681  df-fg 21682  df-cnfld 21685  df-top 23218  df-topon 23235  df-topsp 23257  df-bases 23270  df-cld 23343  df-ntr 23344  df-cls 23345  df-nei 23422  df-lp 23460  df-perf 23461  df-cn 23551  df-cnp 23552  df-haus 23639  df-fil 24171  df-fm 24263  df-flim 24264  df-flf 24265  df-xms 24645  df-ms 24646  df-cncf 25205  df-limc 26192  df-dv 26193
This theorem is used by:  dvfsumrlim  26357  dvfsumrlim2  26358
  Copyright terms: Public domain W3C validator