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

Theorem dvfsumrlimge0 26330
Description: Lemma for dvfsumrlim 26331. Satisfy the assumption of dvfsumlem4 26329. (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 13519 . . . . . 6 (𝑇(,)+∞) ⊆ ℝ
31, 2eqsstri 3977 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℝ
4 simprl 783 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝑆)
53, 4sselid 3929 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
65rexrd 11340 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
75renepnfd 11341 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ≠ +∞)
8 icopnfsup 13985 . . 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 11340 . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ*)
124, 1eleqtrdi 2871 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞))
1311adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑇 ∈ ℝ*)
14 elioopnf 13555 . . . . . . . 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 13461 . . . . . 6 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
19 df-ico 13463 . . . . . 6 [,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
20 xrltletr 13267 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((𝑇 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑧) → 𝑇 < 𝑧))
2118, 19, 20ixxss1 13475 . . . . 5 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑇 < 𝑥) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2211, 17, 21syl2an2r 698 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2322, 1sseqtrrdi 3972 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ 𝑆)
24 dvfsum.c . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
2524cbvmptv 5209 . . . 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 5141 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 0)
2923, 28rlimres2 15708 . 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 26324 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ ℝ)
3534adantrr 730 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℝ)
3635recnd 11318 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℂ)
37 rlimconst 15691 . . . 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 15708 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
4034ralrimiva 3155 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4140adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4223sselda 3931 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑘 ∈ 𝑆)
4324eleq1d 2846 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ 𝐶 ∈ ℝ))
4443rspccva 3576 . . 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 13557 . . . . 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 15795 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  supcsup 9416  ℂcc 11179  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184  +∞cpnf 11321  ℝ*cxr 11323   < clt 11324   ≤ cle 11325   − cmin 11522  ℤcz 12674  ℤ≥cuz 12946  (,)cioo 13457  [,)cico 13459  ...cfz 13620  ⌊cfl 13910   ⇝𝑟 crli 15632  Σcsu 15833   D cdv 26163
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-pm 8834  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fi 9387  df-sup 9418  df-inf 9419  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-xneg 13222  df-xadd 13223  df-xmul 13224  df-ioo 13461  df-ico 13463  df-icc 13464  df-fz 13621  df-seq 14125  df-exp 14185  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-rlim 15636  df-struct 17305  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-plusg 17421  df-mulr 17422  df-starv 17423  df-tset 17427  df-ple 17428  df-ds 17430  df-unif 17431  df-rest 17573  df-topn 17574  df-topgen 17594  df-psmet 21650  df-xmet 21651  df-met 21652  df-bl 21653  df-mopn 21654  df-fbas 21655  df-fg 21656  df-cnfld 21659  df-top 23192  df-topon 23209  df-topsp 23231  df-bases 23244  df-cld 23317  df-ntr 23318  df-cls 23319  df-nei 23396  df-lp 23434  df-perf 23435  df-cn 23525  df-cnp 23526  df-haus 23613  df-fil 24145  df-fm 24237  df-flim 24238  df-flf 24239  df-xms 24619  df-ms 24620  df-cncf 25179  df-limc 26166  df-dv 26167
This theorem is used by:  dvfsumrlim  26331  dvfsumrlim2  26332
  Copyright terms: Public domain W3C validator