Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  sge0ad2en Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sge0ad2en 44758
Description: The value of the infinite geometric series 2↑-1 + 2↑-2 +... , multiplied by a constant. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
sge0ad2en.1 (𝜑𝐴 ∈ (0[,)+∞))
Assertion
Ref Expression
sge0ad2en (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛)))) = 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝜑,𝑛

Proof of Theorem sge0ad2en
StepHypRef Expression
1 nfv 1918 . 2 𝑛𝜑
2 0xr 11207 . . . 4 0 ∈ ℝ*
32a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ∈ ℝ*)
4 pnfxr 11214 . . . 4 +∞ ∈ ℝ*
54a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → +∞ ∈ ℝ*)
6 rge0ssre 13379 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
7 sge0ad2en.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ (0[,)+∞))
86, 7sselid 3943 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
98adantr 482 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℝ)
10 2re 12232 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ
1110a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℝ)
12 nnnn0 12425 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0)
1312adantl 483 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ0)
1411, 13reexpcld 14074 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (2↑𝑛) ∈ ℝ)
15 2cnd 12236 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℂ)
16 2ne0 12262 . . . . . . 7 2 ≠ 0
1716a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ≠ 0)
1813nn0zd 12530 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℤ)
1915, 17, 18expne0d 14063 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (2↑𝑛) ≠ 0)
209, 14, 19redivcld 11988 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴 / (2↑𝑛)) ∈ ℝ)
2120rexrd 11210 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴 / (2↑𝑛)) ∈ ℝ*)
22 2rp 12925 . . . . . 6 2 ∈ ℝ+
2322a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℝ+)
2423, 18rpexpcld 14156 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (2↑𝑛) ∈ ℝ+)
252a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ∈ ℝ*)
264a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
27 icogelb 13321 . . . . . 6 ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*𝐴 ∈ (0[,)+∞)) → 0 ≤ 𝐴)
2825, 26, 7, 27syl3anc 1372 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)
2928adantr 482 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝐴)
309, 24, 29divge0d 13002 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐴 / (2↑𝑛)))
3120ltpnfd 13047 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴 / (2↑𝑛)) < +∞)
323, 5, 21, 30, 31elicod 13320 . 2 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴 / (2↑𝑛)) ∈ (0[,)+∞))
33 1zzd 12539 . 2 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
34 nnuz 12811 . 2 ℕ = (ℤ‘1)
358recnd 11188 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
36 eqid 2733 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛)))
3736geo2lim 15765 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛)))) ⇝ 𝐴)
3835, 37syl 17 . 2 (𝜑 → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛)))) ⇝ 𝐴)
391, 32, 33, 34, 38sge0isummpt 44757 1 (𝜑 → (Σ^‘(𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝐴 / (2↑𝑛)))) = 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  wne 2940   class class class wbr 5106  cmpt 5189  cfv 6497  (class class class)co 7358  cc 11054  cr 11055  0cc0 11056  1c1 11057   + caddc 11059  +∞cpnf 11191  *cxr 11193  cle 11195   / cdiv 11817  cn 12158  2c2 12213  0cn0 12418  +crp 12920  [,)cico 13272  seqcseq 13912  cexp 13973  cli 15372  Σ^csumge0 44689
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5243  ax-sep 5257  ax-nul 5264  ax-pow 5321  ax-pr 5385  ax-un 7673  ax-inf2 9582  ax-cnex 11112  ax-resscn 11113  ax-1cn 11114  ax-icn 11115  ax-addcl 11116  ax-addrcl 11117  ax-mulcl 11118  ax-mulrcl 11119  ax-mulcom 11120  ax-addass 11121  ax-mulass 11122  ax-distr 11123  ax-i2m1 11124  ax-1ne0 11125  ax-1rid 11126  ax-rnegex 11127  ax-rrecex 11128  ax-cnre 11129  ax-pre-lttri 11130  ax-pre-lttrn 11131  ax-pre-ltadd 11132  ax-pre-mulgt0 11133  ax-pre-sup 11134
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3446  df-sbc 3741  df-csb 3857  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3930  df-nul 4284  df-if 4488  df-pw 4563  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4867  df-int 4909  df-iun 4957  df-br 5107  df-opab 5169  df-mpt 5190  df-tr 5224  df-id 5532  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5589  df-se 5590  df-we 5591  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6254  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6499  df-fn 6500  df-f 6501  df-f1 6502  df-fo 6503  df-f1o 6504  df-fv 6505  df-isom 6506  df-riota 7314  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7804  df-1st 7922  df-2nd 7923  df-frecs 8213  df-wrecs 8244  df-recs 8318  df-rdg 8357  df-1o 8413  df-er 8651  df-pm 8771  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-sup 9383  df-inf 9384  df-oi 9451  df-card 9880  df-pnf 11196  df-mnf 11197  df-xr 11198  df-ltxr 11199  df-le 11200  df-sub 11392  df-neg 11393  df-div 11818  df-nn 12159  df-2 12221  df-3 12222  df-n0 12419  df-z 12505  df-uz 12769  df-rp 12921  df-ico 13276  df-icc 13277  df-fz 13431  df-fzo 13574  df-fl 13703  df-seq 13913  df-exp 13974  df-hash 14237  df-cj 14990  df-re 14991  df-im 14992  df-sqrt 15126  df-abs 15127  df-clim 15376  df-rlim 15377  df-sum 15577  df-sumge0 44690
This theorem is referenced by:  ovnsubaddlem1  44897  ovolval5lem1  44979
  Copyright terms: Public domain W3C validator