Theorem iserabs 16011

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 6922	. . . . 5 ⊢ 𝑍 ∈ V
5	4	mptex 7252	. . . 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 14200	. . . 4 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹):𝑍⟶ℂ)
9	8	ffvelcdmda 7108	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛) ∈ ℂ)
10		2fveq3 6913	. . . . 5 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)) = (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)))
11		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) = (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))
12		fvex 6921	. . . . 5 ⊢ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ∈ V
13	10, 11, 12	fvmpt 7016	. . . 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 15800	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚))) ⇝ (abs‘𝐴))
16		iserabs.3	. 2 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺) ⇝ 𝐵)
17	9	abscld 15635	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ∈ ℝ)
18	14, 17	eqeltrd 2864	. 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 15635	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (abs‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ℝ)
21	19, 20	eqeltrd 2864	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℝ)
22	1, 2, 21	serfre 14201	. . 3 ⊢ (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐺):𝑍⟶ℝ)
23	22	ffvelcdmda 7108	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛) ∈ ℝ)
24		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ 𝑍)
25	24, 1	eleqtrdi 2874	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
26		elfzuz 13679	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
27	26, 1	eleqtrrdi 2875	. . . . . 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 16010	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑛)) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛))
33	14, 32	eqbrtrd 5130	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → ((𝑚 ∈ 𝑍 ↦ (abs‘(seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑚)))‘𝑛) ≤ (seq𝑀( + , 𝐺)‘𝑛))
34	1, 2, 15, 16, 18, 23, 33	climle 15836	1 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝐴) ≤ 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  ℂcc 11225  ℝcr 11226   + caddc 11230   ≤ cle 11371  ℤcz 12720  ℤ_≥cuz 12992  ...cfz 13666  seqcseq 14171  abscabs 15430   ⇝ cli 15680

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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-inf2 9669  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305

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-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-er 8745  df-pm 8878  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-sup 9461  df-inf 9462  df-oi 9531  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-n0 12634  df-z 12721  df-uz 12993  df-rp 13148  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-fl 13959  df-seq 14172  df-exp 14232  df-hash 14502  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-clim 15684  df-rlim 15685  df-sum 15883

This theorem is used by:  eftlub  16306  abelthlem7  26795