Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  esumfsupre Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem esumfsupre 31218
Description: Formulating an extended sum over integers using the recursive sequence builder. This version is limited to real-valued functions. (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Oct-2017.)
Hypothesis
Ref Expression
esumfsup.1 𝑘𝐹
Assertion
Ref Expression
esumfsupre (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → Σ*𝑘 ∈ ℕ(𝐹𝑘) = sup(ran seq1( + , 𝐹), ℝ*, < ))

Proof of Theorem esumfsupre
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 icossicc 12817 . . . 4 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
2 fss 6523 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)) → 𝐹:ℕ⟶(0[,]+∞))
31, 2mpan2 687 . . 3 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → 𝐹:ℕ⟶(0[,]+∞))
4 esumfsup.1 . . . 4 𝑘𝐹
54esumfsup 31217 . . 3 (𝐹:ℕ⟶(0[,]+∞) → Σ*𝑘 ∈ ℕ(𝐹𝑘) = sup(ran seq1( +𝑒 , 𝐹), ℝ*, < ))
63, 5syl 17 . 2 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → Σ*𝑘 ∈ ℕ(𝐹𝑘) = sup(ran seq1( +𝑒 , 𝐹), ℝ*, < ))
7 1zzd 12005 . . . . 5 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → 1 ∈ ℤ)
8 elnnuz 12274 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℕ ↔ 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
9 ffvelrn 6844 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (𝐹𝑥) ∈ (0[,)+∞))
108, 9sylan2br 594 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ‘1)) → (𝐹𝑥) ∈ (0[,)+∞))
11 ge0addcl 12841 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
1211adantl 482 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (0[,)+∞))
13 rge0ssre 12837 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
14 simprl 767 . . . . . . 7 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → 𝑥 ∈ (0[,)+∞))
1513, 14sseldi 3968 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → 𝑥 ∈ ℝ)
16 simprr 769 . . . . . . 7 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → 𝑦 ∈ (0[,)+∞))
1713, 16sseldi 3968 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → 𝑦 ∈ ℝ)
18 rexadd 12618 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 +𝑒 𝑦) = (𝑥 + 𝑦))
1918eqcomd 2831 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑥 +𝑒 𝑦))
2015, 17, 19syl2anc 584 . . . . 5 ((𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) ∧ (𝑥 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,)+∞))) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑥 +𝑒 𝑦))
217, 10, 12, 20seqfeq3 13413 . . . 4 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → seq1( + , 𝐹) = seq1( +𝑒 , 𝐹))
2221rneqd 5806 . . 3 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → ran seq1( + , 𝐹) = ran seq1( +𝑒 , 𝐹))
2322supeq1d 8902 . 2 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → sup(ran seq1( + , 𝐹), ℝ*, < ) = sup(ran seq1( +𝑒 , 𝐹), ℝ*, < ))
246, 23eqtr4d 2863 1 (𝐹:ℕ⟶(0[,)+∞) → Σ*𝑘 ∈ ℕ(𝐹𝑘) = sup(ran seq1( + , 𝐹), ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1530  wcel 2107  wnfc 2965  wss 3939  ran crn 5554  wf 6347  cfv 6351  (class class class)co 7151  supcsup 8896  cr 10528  0cc0 10529  1c1 10530   + caddc 10532  +∞cpnf 10664  *cxr 10666   < clt 10667  cn 11630  cuz 12235   +𝑒 cxad 12498  [,)cico 12733  [,]cicc 12734  seqcseq 13362  Σ*cesum 31174
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-13 2385  ax-ext 2797  ax-rep 5186  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-inf2 9096  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607  ax-addf 10608  ax-mulf 10609
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-fal 1543  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2619  df-eu 2651  df-clab 2804  df-cleq 2818  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-iin 4919  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-se 5513  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-isom 6360  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-of 7402  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-er 8282  df-map 8401  df-pm 8402  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-fi 8867  df-sup 8898  df-inf 8899  df-oi 8966  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12383  df-xneg 12500  df-xadd 12501  df-xmul 12502  df-ioo 12735  df-ioc 12736  df-ico 12737  df-icc 12738  df-fz 12886  df-fzo 13027  df-fl 13155  df-mod 13231  df-seq 13363  df-exp 13423  df-fac 13627  df-bc 13656  df-hash 13684  df-shft 14419  df-cj 14451  df-re 14452  df-im 14453  df-sqrt 14587  df-abs 14588  df-limsup 14821  df-clim 14838  df-rlim 14839  df-sum 15036  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-ordt 16766  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-ps 17802  df-tsr 17803  df-plusf 17843  df-mgm 17844  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-mhm 17946  df-submnd 17947  df-grp 18038  df-minusg 18039  df-sbg 18040  df-mulg 18157  df-subg 18208  df-cntz 18379  df-cmn 18830  df-abl 18831  df-mgp 19162  df-ur 19174  df-ring 19221  df-cring 19222  df-subrg 19455  df-abv 19510  df-lmod 19558  df-scaf 19559  df-sra 19866  df-rgmod 19867  df-psmet 20455  df-xmet 20456  df-met 20457  df-bl 20458  df-mopn 20459  df-fbas 20460  df-fg 20461  df-cnfld 20464  df-top 21420  df-topon 21437  df-topsp 21459  df-bases 21472  df-cld 21545  df-ntr 21546  df-cls 21547  df-nei 21624  df-lp 21662  df-perf 21663  df-cn 21753  df-cnp 21754  df-haus 21841  df-tx 22088  df-hmeo 22281  df-fil 22372  df-fm 22464  df-flim 22465  df-flf 22466  df-tmd 22598  df-tgp 22599  df-tsms 22652  df-trg 22685  df-xms 22847  df-ms 22848  df-tms 22849  df-nm 23109  df-ngp 23110  df-nrg 23112  df-nlm 23113  df-ii 23402  df-cncf 23403  df-limc 24381  df-dv 24382  df-log 25055  df-esum 31175
This theorem is referenced by:  voliune  31376
  Copyright terms: Public domain W3C validator