Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  sge00 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sge00 43382
 Description: The sum of nonnegative extended reals is zero when applied to the empty set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Assertion
Ref Expression
sge00 ^‘∅) = 0

Proof of Theorem sge00
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0ex 5178 . . . . 5 ∅ ∈ V
21a1i 11 . . . 4 (⊤ → ∅ ∈ V)
3 f0 6546 . . . . . 6 ∅:∅⟶(0[,]+∞)
43a1i 11 . . . . 5 (⊤ → ∅:∅⟶(0[,]+∞))
5 noel 4231 . . . . . . 7 ¬ +∞ ∈ ∅
65a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → ¬ +∞ ∈ ∅)
7 rn0 5768 . . . . . . . 8 ran ∅ = ∅
87eqcomi 2768 . . . . . . 7 ∅ = ran ∅
98a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → ∅ = ran ∅)
106, 9neleqtrd 2874 . . . . 5 (⊤ → ¬ +∞ ∈ ran ∅)
114, 10fge0iccico 43376 . . . 4 (⊤ → ∅:∅⟶(0[,)+∞))
122, 11sge0reval 43378 . . 3 (⊤ → (Σ^‘∅) = sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)), ℝ*, < ))
1312mptru 1546 . 2 ^‘∅) = sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)), ℝ*, < )
14 vex 3414 . . . . . . . . . . 11 𝑧 ∈ V
15 eqid 2759 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) = (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
1615elrnmpt 5798 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ V → (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)))
1714, 16ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
1817biimpi 219 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
19 nfcv 2920 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝑧
20 nfmpt1 5131 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
2120nfrn 5794 . . . . . . . . . . 11 𝑥ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
2219, 21nfel 2934 . . . . . . . . . 10 𝑥 𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
23 nfv 1916 . . . . . . . . . 10 𝑥 𝑧 = 0
24 simpr 489 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ∧ 𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → 𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
25 elinel1 4101 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → 𝑥 ∈ 𝒫 ∅)
26 pw0 4703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝒫 ∅ = {∅}
2726eleq2i 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ 𝒫 ∅ ↔ 𝑥 ∈ {∅})
2827biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ 𝒫 ∅ → 𝑥 ∈ {∅})
2925, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → 𝑥 ∈ {∅})
30 elsni 4540 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 = ∅)
3129, 30syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → 𝑥 = ∅)
3231sumeq1d 15107 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) = Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦))
3332adantr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ∧ 𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) = Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦))
34 sum0 15127 . . . . . . . . . . . . . 14 Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦) = 0
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ∧ 𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦) = 0)
3624, 33, 353eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ∧ 𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → 𝑧 = 0)
3736ex 417 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → (𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) → 𝑧 = 0))
3837a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) → (𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) → 𝑧 = 0)))
3922, 23, 38rexlimd 3242 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → (∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)𝑧 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) → 𝑧 = 0))
4018, 39mpd 15 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → 𝑧 = 0)
41 velsn 4539 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ {0} ↔ 𝑧 = 0)
4241bicomi 227 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 0 ↔ 𝑧 ∈ {0})
4342biimpi 219 . . . . . . . 8 (𝑧 = 0 → 𝑧 ∈ {0})
4440, 43syl 17 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) → 𝑧 ∈ {0})
45 elsni 4540 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ {0} → 𝑧 = 0)
46 0elpw 5225 . . . . . . . . . . . . 13 ∅ ∈ 𝒫 ∅
47 0fin 8741 . . . . . . . . . . . . 13 ∅ ∈ Fin
4846, 47pm3.2i 475 . . . . . . . . . . . 12 (∅ ∈ 𝒫 ∅ ∧ ∅ ∈ Fin)
49 elin 3875 . . . . . . . . . . . 12 (∅ ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↔ (∅ ∈ 𝒫 ∅ ∧ ∅ ∈ Fin))
5048, 49mpbir 234 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)
5134eqcomi 2768 . . . . . . . . . . 11 0 = Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦)
52 sumeq1 15094 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ∅ → Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦) = Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦))
5352rspceeqv 3557 . . . . . . . . . . 11 ((∅ ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ∧ 0 = Σ𝑦 ∈ ∅ (∅‘𝑦)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)0 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
5450, 51, 53mp2an 692 . . . . . . . . . 10 𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)0 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)
55 0re 10682 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
5615elrnmpt 5798 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ ℝ → (0 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)0 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)))
5755, 56ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin)0 = Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
5854, 57mpbir 234 . . . . . . . . 9 0 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦))
5958a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ {0} → 0 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)))
6045, 59eqeltrd 2853 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ {0} → 𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)))
6144, 60impbii 212 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ 𝑧 ∈ {0})
6261ax-gen 1798 . . . . 5 𝑧(𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ 𝑧 ∈ {0})
63 dfcleq 2752 . . . . 5 (ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) = {0} ↔ ∀𝑧(𝑧 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) ↔ 𝑧 ∈ {0}))
6462, 63mpbir 234 . . . 4 ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)) = {0}
6564supeq1i 8945 . . 3 sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)), ℝ*, < ) = sup({0}, ℝ*, < )
66 xrltso 12576 . . . 4 < Or ℝ*
67 0xr 10727 . . . 4 0 ∈ ℝ*
68 supsn 8970 . . . 4 (( < Or ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → sup({0}, ℝ*, < ) = 0)
6966, 67, 68mp2an 692 . . 3 sup({0}, ℝ*, < ) = 0
7065, 69eqtri 2782 . 2 sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 ∅ ∩ Fin) ↦ Σ𝑦𝑥 (∅‘𝑦)), ℝ*, < ) = 0
7113, 70eqtri 2782 1 ^‘∅) = 0
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400  ∀wal 1537   = wceq 1539  ⊤wtru 1540   ∈ wcel 2112  ∃wrex 3072  Vcvv 3410   ∩ cin 3858  ∅c0 4226  𝒫 cpw 4495  {csn 4523   ↦ cmpt 5113   Or wor 5443  ran crn 5526  ⟶wf 6332  ‘cfv 6336  (class class class)co 7151  Fincfn 8528  supcsup 8938  ℝcr 10575  0cc0 10576  +∞cpnf 10711  ℝ*cxr 10713   < clt 10714  [,]cicc 12783  Σcsu 15091  Σ^csumge0 43368 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5235  ax-pr 5299  ax-un 7460  ax-inf2 9138  ax-cnex 10632  ax-resscn 10633  ax-1cn 10634  ax-icn 10635  ax-addcl 10636  ax-addrcl 10637  ax-mulcl 10638  ax-mulrcl 10639  ax-mulcom 10640  ax-addass 10641  ax-mulass 10642  ax-distr 10643  ax-i2m1 10644  ax-1ne0 10645  ax-1rid 10646  ax-rnegex 10647  ax-rrecex 10648  ax-cnre 10649  ax-pre-lttri 10650  ax-pre-lttrn 10651  ax-pre-ltadd 10652  ax-pre-mulgt0 10653  ax-pre-sup 10654 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 846  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2902  df-ne 2953  df-nel 3057  df-ral 3076  df-rex 3077  df-reu 3078  df-rmo 3079  df-rab 3080  df-v 3412  df-sbc 3698  df-csb 3807  df-dif 3862  df-un 3864  df-in 3866  df-ss 3876  df-pss 3878  df-nul 4227  df-if 4422  df-pw 4497  df-sn 4524  df-pr 4526  df-tp 4528  df-op 4530  df-uni 4800  df-int 4840  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5431  df-eprel 5436  df-po 5444  df-so 5445  df-fr 5484  df-se 5485  df-we 5486  df-xp 5531  df-rel 5532  df-cnv 5533  df-co 5534  df-dm 5535  df-rn 5536  df-res 5537  df-ima 5538  df-pred 6127  df-ord 6173  df-on 6174  df-lim 6175  df-suc 6176  df-iota 6295  df-fun 6338  df-fn 6339  df-f 6340  df-f1 6341  df-fo 6342  df-f1o 6343  df-fv 6344  df-isom 6345  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-om 7581  df-1st 7694  df-2nd 7695  df-wrecs 7958  df-recs 8019  df-rdg 8057  df-1o 8113  df-er 8300  df-en 8529  df-dom 8530  df-sdom 8531  df-fin 8532  df-sup 8940  df-oi 9008  df-card 9402  df-pnf 10716  df-mnf 10717  df-xr 10718  df-ltxr 10719  df-le 10720  df-sub 10911  df-neg 10912  df-div 11337  df-nn 11676  df-2 11738  df-3 11739  df-n0 11936  df-z 12022  df-uz 12284  df-rp 12432  df-ico 12786  df-icc 12787  df-fz 12941  df-fzo 13084  df-seq 13420  df-exp 13481  df-hash 13742  df-cj 14507  df-re 14508  df-im 14509  df-sqrt 14643  df-abs 14644  df-clim 14894  df-sum 15092  df-sumge0 43369 This theorem is referenced by:  sge0cl  43387  sge0isum  43433  ismeannd  43473  psmeasure  43477  isomennd  43537
 Copyright terms: Public domain W3C validator