MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  jensenlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem jensenlem1 25570
Description: Lemma for jensen 25572. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jun-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
jensen.1 (𝜑𝐷 ⊆ ℝ)
jensen.2 (𝜑𝐹:𝐷⟶ℝ)
jensen.3 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐷𝑏𝐷)) → (𝑎[,]𝑏) ⊆ 𝐷)
jensen.4 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
jensen.5 (𝜑𝑇:𝐴⟶(0[,)+∞))
jensen.6 (𝜑𝑋:𝐴𝐷)
jensen.7 (𝜑 → 0 < (ℂfld Σg 𝑇))
jensen.8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐷𝑦𝐷𝑡 ∈ (0[,]1))) → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹𝑦))))
jensenlem.1 (𝜑 → ¬ 𝑧𝐵)
jensenlem.2 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
jensenlem.s 𝑆 = (ℂfld Σg (𝑇𝐵))
jensenlem.l 𝐿 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
Assertion
Ref Expression
jensenlem1 (𝜑𝐿 = (𝑆 + (𝑇𝑧)))
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦,𝐴   𝐷,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝜑,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝐹,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑇,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑋,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑧,𝑎,𝐵,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑡,𝐿,𝑥,𝑦   𝑆,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐴(𝑧)   𝐷(𝑧)   𝑆(𝑧)   𝑇(𝑧)   𝐹(𝑧)   𝐿(𝑧,𝑎,𝑏)   𝑋(𝑧)

Proof of Theorem jensenlem1
StepHypRef Expression
1 cnfldbas 20093 . . . 4 ℂ = (Base‘ℂfld)
2 cnfldadd 20094 . . . 4 + = (+g‘ℂfld)
3 cnring 20111 . . . . 5 fld ∈ Ring
4 ringcmn 19325 . . . . 5 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
53, 4mp1i 13 . . . 4 (𝜑 → ℂfld ∈ CMnd)
6 jensen.4 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7 jensenlem.2 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
87unssad 4138 . . . . 5 (𝜑𝐵𝐴)
96, 8ssfid 8729 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ Fin)
10 rge0ssre 12834 . . . . . 6 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
11 ax-resscn 10583 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
1210, 11sstri 3951 . . . . 5 (0[,)+∞) ⊆ ℂ
138sselda 3942 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑥𝐴)
14 jensen.5 . . . . . . 7 (𝜑𝑇:𝐴⟶(0[,)+∞))
1514ffvelrnda 6833 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑇𝑥) ∈ (0[,)+∞))
1613, 15syldan 594 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝑇𝑥) ∈ (0[,)+∞))
1712, 16sseldi 3940 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝑇𝑥) ∈ ℂ)
187unssbd 4139 . . . . 5 (𝜑 → {𝑧} ⊆ 𝐴)
19 vex 3472 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
2019snss 4692 . . . . 5 (𝑧𝐴 ↔ {𝑧} ⊆ 𝐴)
2118, 20sylibr 237 . . . 4 (𝜑𝑧𝐴)
22 jensenlem.1 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑧𝐵)
2314, 21ffvelrnd 6834 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇𝑧) ∈ (0[,)+∞))
2412, 23sseldi 3940 . . . 4 (𝜑 → (𝑇𝑧) ∈ ℂ)
25 fveq2 6652 . . . 4 (𝑥 = 𝑧 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑧))
261, 2, 5, 9, 17, 21, 22, 24, 25gsumunsn 19071 . . 3 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑇𝑥))) = ((ℂfld Σg (𝑥𝐵 ↦ (𝑇𝑥))) + (𝑇𝑧)))
2714, 7feqresmpt 6716 . . . 4 (𝜑 → (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑇𝑥)))
2827oveq2d 7156 . . 3 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑇𝑥))))
2914, 8feqresmpt 6716 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇𝐵) = (𝑥𝐵 ↦ (𝑇𝑥)))
3029oveq2d 7156 . . . 4 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑇𝐵)) = (ℂfld Σg (𝑥𝐵 ↦ (𝑇𝑥))))
3130oveq1d 7155 . . 3 (𝜑 → ((ℂfld Σg (𝑇𝐵)) + (𝑇𝑧)) = ((ℂfld Σg (𝑥𝐵 ↦ (𝑇𝑥))) + (𝑇𝑧)))
3226, 28, 313eqtr4d 2867 . 2 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = ((ℂfld Σg (𝑇𝐵)) + (𝑇𝑧)))
33 jensenlem.l . 2 𝐿 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
34 jensenlem.s . . 3 𝑆 = (ℂfld Σg (𝑇𝐵))
3534oveq1i 7150 . 2 (𝑆 + (𝑇𝑧)) = ((ℂfld Σg (𝑇𝐵)) + (𝑇𝑧))
3632, 33, 353eqtr4g 2882 1 (𝜑𝐿 = (𝑆 + (𝑇𝑧)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2114  cun 3906  wss 3908  {csn 4539   class class class wbr 5042  cmpt 5122  cres 5534  wf 6330  cfv 6334  (class class class)co 7140  Fincfn 8496  cc 10524  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531  +∞cpnf 10661   < clt 10664  cle 10665  cmin 10859  [,)cico 12728  [,]cicc 12729   Σg cgsu 16705  CMndccmn 18897  Ringcrg 19288  fldccnfld 20089
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-addf 10605  ax-mulf 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-int 4852  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-se 5492  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-isom 6343  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-of 7394  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-ico 12732  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-hash 13687  df-struct 16476  df-ndx 16477  df-slot 16478  df-base 16480  df-sets 16481  df-ress 16482  df-plusg 16569  df-mulr 16570  df-starv 16571  df-tset 16575  df-ple 16576  df-ds 16578  df-unif 16579  df-0g 16706  df-gsum 16707  df-mre 16848  df-mrc 16849  df-acs 16851  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-submnd 17948  df-grp 18097  df-minusg 18098  df-mulg 18216  df-cntz 18438  df-cmn 18899  df-abl 18900  df-mgp 19231  df-ur 19243  df-ring 19290  df-cring 19291  df-cnfld 20090
This theorem is referenced by:  jensenlem2  25571
  Copyright terms: Public domain W3C validator