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

Theorem dvfsumrlimge0 26383
Description: Lemma for dvfsumrlim 26384. Satisfy the assumption of dvfsumlem4 26382. (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 13568 . . . . . 6 (𝑇(,)+∞) ⊆ ℝ
31, 2eqsstri 3959 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℝ
4 simprl 783 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝑆)
53, 4sselid 3911 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
65rexrd 11389 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
75renepnfd 11390 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ≠ +∞)
8 icopnfsup 14035 . . 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 11389 . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ*)
124, 1eleqtrdi 2874 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑥 ∈ (𝑇(,)+∞))
1311adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝑇 ∈ ℝ*)
14 elioopnf 13604 . . . . . . . 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 13510 . . . . . 6 (,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 < 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
19 df-ico 13512 . . . . . 6 [,) = (𝑢 ∈ ℝ*, 𝑣 ∈ ℝ* ↦ {𝑤 ∈ ℝ* ∣ (𝑢 ≤ 𝑤 ∧ 𝑤 < 𝑣)})
20 xrltletr 13316 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ* ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → ((𝑇 < 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑧) → 𝑇 < 𝑧))
2118, 19, 20ixxss1 13524 . . . . 5 ((𝑇 ∈ ℝ* ∧ 𝑇 < 𝑥) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2211, 17, 21syl2an2r 698 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ (𝑇(,)+∞))
2322, 1sseqtrrdi 3954 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑥[,)+∞) ⊆ 𝑆)
24 dvfsum.c . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
2524cbvmptv 5213 . . . 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 5145 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 0)
2923, 28rlimres2 15760 . 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 26377 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ ℝ)
3534adantrr 730 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℝ)
3635recnd 11367 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → 𝐵 ∈ ℂ)
37 rlimconst 15743 . . . 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 15760 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → (𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞) ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐵)
4034ralrimiva 3158 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4140adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℝ)
4223sselda 3913 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝑘 ∈ 𝑆)
4324eleq1d 2849 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℝ ↔ 𝐶 ∈ ℝ))
4443rspccva 3579 . . 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 13606 . . . . 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 1407 . 2 (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝐷 ≤ 𝑥)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑥[,)+∞)) → 𝐶 ≤ 𝐵)
559, 29, 39, 45, 46, 54rlimle 15847 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 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  supcsup 9462  ℂcc 11228  ℝcr 11229  0cc0 11230  1c1 11231   + caddc 11233  +∞cpnf 11370  ℝ*cxr 11372   < clt 11373   ≤ cle 11374   − cmin 11571  ℤcz 12723  ℤ≥cuz 12995  (,)cioo 13506  [,)cico 13508  ...cfz 13669  ⌊cfl 13960   ⇝𝑟 crli 15684  Σcsu 15885   D cdv 26216
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-ioo 13510  df-ico 13512  df-icc 13513  df-fz 13670  df-seq 14175  df-exp 14235  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-rlim 15688  df-struct 17357  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-rest 17625  df-topn 17626  df-topgen 17646  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-mopn 21707  df-fbas 21708  df-fg 21709  df-cnfld 21712  df-top 23245  df-topon 23262  df-topsp 23284  df-bases 23297  df-cld 23370  df-ntr 23371  df-cls 23372  df-nei 23449  df-lp 23487  df-perf 23488  df-cn 23578  df-cnp 23579  df-haus 23666  df-fil 24198  df-fm 24290  df-flim 24291  df-flf 24292  df-xms 24672  df-ms 24673  df-cncf 25232  df-limc 26219  df-dv 26220
This theorem is used by:  dvfsumrlim  26384  dvfsumrlim2  26385
  Copyright terms: Public domain W3C validator