Theorem iseraltlem1 15321

Description: Lemma for iseralt 15324. A decreasing sequence with limit zero consists of positive terms. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
iseralt.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
iseralt.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
iseralt.3	⊢ (𝜑 → 𝐺:𝑍⟶ℝ)
iseralt.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐺‘𝑘))
iseralt.5	⊢ (𝜑 → 𝐺 ⇝ 0)

Assertion

Ref	Expression
iseraltlem1	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → 0 ≤ (𝐺‘𝑁))

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

Proof of Theorem iseraltlem1

Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. 2 ⊢ (ℤ≥‘𝑁) = (ℤ≥‘𝑁)
2		eluzelz 12521	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
3		iseralt.1	. . . 4 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
4	2, 3	eleq2s 2857	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ 𝑍 → 𝑁 ∈ ℤ)
5	4	adantl 481	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → 𝑁 ∈ ℤ)
6		iseralt.5	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ⇝ 0)
7	6	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → 𝐺 ⇝ 0)
8		iseralt.3	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝑍⟶ℝ)
9	8	ffvelrnda 6943	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑁) ∈ ℝ)
10	9	recnd 10934	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑁) ∈ ℂ)
11		1z 12280	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℤ
12		uzssz 12532	. . . 4 ⊢ (ℤ≥‘1) ⊆ ℤ
13		zex 12258	. . . 4 ⊢ ℤ ∈ V
14	12, 13	climconst2 15185	. . 3 ⊢ (((𝐺‘𝑁) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℤ) → (ℤ × {(𝐺‘𝑁)}) ⇝ (𝐺‘𝑁))
15	10, 11, 14	sylancl 585	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → (ℤ × {(𝐺‘𝑁)}) ⇝ (𝐺‘𝑁))
16	8	ad2antrr 722	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝐺:𝑍⟶ℝ)
17	3	uztrn2 12530	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝑍 ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ 𝑍)
18	17	adantll 710	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ 𝑍)
19	16, 18	ffvelrnd 6944	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ)
20		eluzelz 12521	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
21	20	adantl 481	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ ℤ)
22		fvex 6769	. . . . 5 ⊢ (𝐺‘𝑁) ∈ V
23	22	fvconst2 7061	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → ((ℤ × {(𝐺‘𝑁)})‘𝑛) = (𝐺‘𝑁))
24	21, 23	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((ℤ × {(𝐺‘𝑁)})‘𝑛) = (𝐺‘𝑁))
25	9	adantr 480	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐺‘𝑁) ∈ ℝ)
26	24, 25	eqeltrd 2839	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → ((ℤ × {(𝐺‘𝑁)})‘𝑛) ∈ ℝ)
27		simpr 484	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
28	16	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)) → 𝐺:𝑍⟶ℝ)
29		simplr 765	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑁 ∈ 𝑍)
30		elfzuz 13181	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑁...𝑛) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
31	3	uztrn2 12530	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝑍 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
32	29, 30, 31	syl2an 595	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
33	28, 32	ffvelrnd 6944	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)) → (𝐺‘𝑘) ∈ ℝ)
34		simpl 482	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍))
35		elfzuz 13181	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑁...(𝑛 − 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁))
36	31	adantll 710	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
37		iseralt.4	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐺‘𝑘))
38	37	adantlr 711	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐺‘𝑘))
39	36, 38	syldan 590	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐺‘𝑘))
40	34, 35, 39	syl2an 595	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...(𝑛 − 1))) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐺‘𝑘))
41	27, 33, 40	monoord2 13682	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐺‘𝑛) ≤ (𝐺‘𝑁))
42	41, 24	breqtrrd 5098	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑁)) → (𝐺‘𝑛) ≤ ((ℤ × {(𝐺‘𝑁)})‘𝑛))
43	1, 5, 7, 15, 19, 26, 42	climle 15277	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝑍) → 0 ≤ (𝐺‘𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  {csn 4558   class class class wbr 5070   × cxp 5578  ⟶wf 6414  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  ℂcc 10800  ℝcr 10801  0cc0 10802  1c1 10803   + caddc 10805   ≤ cle 10941   − cmin 11135  ℤcz 12249  ℤ_≥cuz 12511  ...cfz 13168   ⇝ cli 15121

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-pm 8576  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-sup 9131  df-inf 9132  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-rp 12660  df-fz 13169  df-fl 13440  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-clim 15125  df-rlim 15126

This theorem is referenced by:  iseraltlem3  15323  iseralt  15324