Theorem iserabs 15949

Description: Generalized triangle inequality: the absolute value of an infinite sum is less than or equal to the sum of absolute values. (Contributed by Paul Chapman, 10-Sep-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 27-May-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
iserabs.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
iserabs.2	⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ⇝ 𝐴)
iserabs.3	⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺) ⇝ 𝐵)
iserabs.5	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
iserabs.6	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
iserabs.7	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) = (abs‘(𝐹‘𝑘)))

Assertion

Ref	Expression
iserabs	⊢ (𝜑 → (abs‘𝐴) ≤ 𝐵)

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

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem iserabs

Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iserabs.1	. 2 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		iserabs.5	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		iserabs.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹) ⇝ 𝐴)
4	1	fvexi 6887	. . . . 5 ⊢ 𝑍 ∈ V
5	4	mptex 7217	. . . 4 ⊢ (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) ∈ V
6	5	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) ∈ V)
7		iserabs.6	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
8	1, 2, 7	serf 14141	. . . 4 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹):𝑍⟶ℂ)
9	8	ffvelcdmda 7072	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛) ∈ ℂ)
10		2fveq3 6878	. . . . 5 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)) = (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)))
11		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) = (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))
12		fvex 6886	. . . . 5 ⊢ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ∈ V
13	10, 11, 12	fvmpt 6981	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → ((𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))‘𝑛) = (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)))
14	13	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))‘𝑛) = (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)))
15	1, 3, 6, 2, 9, 14	climabs 15738	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) ⇝ (abs‘𝐴))
16		iserabs.3	. 2 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺) ⇝ 𝐵)
17	9	abscld 15573	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ∈ ℝ)
18	14, 17	eqeltrd 2860	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))‘𝑛) ∈ ℝ)
19		iserabs.7	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) = (abs‘(𝐹‘𝑘)))
20	7	abscld 15573	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (abs‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ℝ)
21	19, 20	eqeltrd 2860	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℝ)
22	1, 2, 21	serfre 14142	. . 3 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺):𝑍⟶ℝ)
23	22	ffvelcdmda 7072	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛) ∈ ℝ)
24		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
25	24, 1	eleqtrdi 2870	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
26		elfzuz 13621	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
27	26, 1	eleqtrrdi 2871	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ 𝑍)
28	27, 7	sylan2 605	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
29	28	adantlr 728	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
30	27, 19	sylan2 605	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → (𝐺‘𝑘) = (abs‘(𝐹‘𝑘)))
31	30	adantlr 728	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → (𝐺‘𝑘) = (abs‘(𝐹‘𝑘)))
32	25, 29, 31	seqabs 15948	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛))
33	14, 32	eqbrtrd 5126	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))‘𝑛) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛))
34	1, 2, 15, 16, 18, 23, 33	climle 15774	1 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝐴) ≤ 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3450   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ℂcc 11169  ℝcr 11170   + caddc 11174   ≤ cle 11315  ℤcz 12662  ℤ_≥cuz 12934  ...cfz 13608  seqcseq 14112  abscabs 15368   ⇝ cli 15618

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 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-inf2 9620  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248  ax-pre-sup 11249

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 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-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-er 8695  df-pm 8828  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-card 9991  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-div 11943  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-n0 12576  df-z 12663  df-uz 12935  df-rp 13090  df-fz 13609  df-fzo 13757  df-fl 13900  df-seq 14113  df-exp 14173  df-hash 14442  df-cj 15233  df-re 15234  df-im 15235  df-sqrt 15369  df-abs 15370  df-clim 15622  df-rlim 15623  df-sum 15821

This theorem is used by:  eftlub  16244  abelthlem7  26728