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Theorem sge0isum 47710
Description: If a series of nonnegative reals is convergent, then it agrees with the generalized sum of nonnegative extended reals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
sge0isum.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
sge0isum.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
sge0isum.f (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(0[,)+∞))
sge0isum.g 𝐺 = seq𝑀( + , 𝐹)
sge0isum.gcnv (𝜑 → 𝐺 ⇝ 𝐵)
Assertion
Ref Expression
sge0isum (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = 𝐵)

Proof of Theorem sge0isum
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sge0isum.z . . . . . 6 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
21fvexi 6930 . . . . 5 𝑍 ∈ V
32a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝑍 ∈ V)
4 sge0isum.f . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(0[,)+∞))
5 icossicc 13607 . . . . . 6 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
65a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞))
74, 6fssd 6757 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(0[,]+∞))
83, 7sge0xrcl 47668 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) ∈ ℝ*)
9 sge0isum.m . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
10 sge0isum.g . . . . . 6 𝐺 = seq𝑀( + , 𝐹)
11 eqidd 2764 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑘))
12 rge0ssre 13627 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
134ffvelcdmda 7116 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,)+∞))
1412, 13sselid 3911 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
15 0xr 11395 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ*
1615a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ∈ ℝ*)
17 pnfxr 11402 . . . . . . . 8 +∞ ∈ ℝ*
1817a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → +∞ ∈ ℝ*)
19 icogelb 13567 . . . . . . 7 ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐹‘𝑘))
2016, 18, 13, 19syl3anc 1399 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ (𝐹‘𝑘))
21 seqex 14186 . . . . . . . . . . 11 seq𝑀( + , 𝐹) ∈ V
2210, 21eqeltri 2860 . . . . . . . . . 10 𝐺 ∈ V
2322a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐺 ∈ V)
24 sge0isum.gcnv . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐺 ⇝ 𝐵)
25 climcl 15710 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ⇝ 𝐵 → 𝐵 ∈ ℂ)
2624, 25syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
27 breldmg 5903 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐺 ⇝ 𝐵) → 𝐺 ∈ dom ⇝ )
2823, 26, 24, 27syl3anc 1399 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐺 ∈ dom ⇝ )
2910a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → 𝐺 = seq𝑀( + , 𝐹))
3029fveq1d 6918 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑗) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗))
311eleq2i 2856 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 ∈ 𝑍 ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
3231bilani 510 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
33 simpll 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → 𝜑)
34 elfzuz 13692 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
3534, 1eleqtrrdi 2875 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) → 𝑘 ∈ 𝑍)
3635adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
3733, 36, 14syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
38 readdcl 11322 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℝ) → (𝑘 + 𝑖) ∈ ℝ)
3938adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℝ)) → (𝑘 + 𝑖) ∈ ℝ)
4032, 37, 39seqcl 14205 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗) ∈ ℝ)
4130, 40eqeltrd 2864 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑗) ∈ ℝ)
4241recnd 11376 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑗) ∈ ℂ)
4342ralrimiva 3158 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ∈ ℂ)
441climbdd 15883 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐺 ∈ dom ⇝ ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ∈ ℂ) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥)
459, 28, 43, 44syl3anc 1399 . . . . . . 7 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥)
4641ad4ant13 764 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (𝐺‘𝑗) ∈ ℝ)
4742ad4ant13 764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (𝐺‘𝑗) ∈ ℂ)
4847abscld 15650 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (abs‘(𝐺‘𝑗)) ∈ ℝ)
49 simpllr 788 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
5046leabsd 15626 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (𝐺‘𝑗) ≤ (abs‘(𝐺‘𝑗)))
51 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥)
5246, 48, 49, 50, 51letrd 11506 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥) → (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
5352ex 418 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥 → (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥))
5453ralimdva 3178 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (∀𝑗 ∈ 𝑍 (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥 → ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥))
5554reximdva 3179 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (abs‘(𝐺‘𝑗)) ≤ 𝑥 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥))
5645, 55mpd 16 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
571, 10, 9, 11, 14, 20, 56isumsup2 16059 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 ⇝ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
581, 9, 57, 41climrecl 15794 . . . 4 (𝜑 → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ∈ ℝ)
5958rexrd 11398 . . 3 (𝜑 → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
604feqmptd 6984 . . . . 5 (𝜑 → 𝐹 = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘)))
6160fveq2d 6920 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))))
62 mpteq1 5200 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = ∅ → (𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘)))
6362fveq2d 6920 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = ∅ → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) = (Σ^‘(𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘))))
64 mpt0 6711 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘)) = ∅
6564fveq2i 6919 . . . . . . . . . . . 12 (Σ^‘(𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘))) = (Σ^‘∅)
66 sge00 47659 . . . . . . . . . . . 12 (Σ^‘∅) = 0
6765, 66eqtri 2786 . . . . . . . . . . 11 (Σ^‘(𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘))) = 0
6867a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = ∅ → (Σ^‘(𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹‘𝑘))) = 0)
6963, 68eqtrd 2798 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ∅ → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) = 0)
7069adantl 487 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) = 0)
71 0red 11350 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
7238adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℝ)) → (𝑘 + 𝑖) ∈ ℝ)
731, 9, 14, 72seqf 14206 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐹):𝑍⟶ℝ)
7410a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐺 = seq𝑀( + , 𝐹))
7574feq1d 6721 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐺:𝑍⟶ℝ ↔ seq𝑀( + , 𝐹):𝑍⟶ℝ))
7673, 75mpbird 260 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐺:𝑍⟶ℝ)
7776frnd 6748 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ran 𝐺 ⊆ ℝ)
7876ffund 6744 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Fun 𝐺)
79 uzid 13020 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
809, 79syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
811eqcomi 2772 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ≥‘𝑀) = 𝑍
8280, 81eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑍)
8376fdmd 6750 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → dom 𝐺 = 𝑍)
8483eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑍 = dom 𝐺)
8582, 84eleqtrd 2866 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ∈ dom 𝐺)
86 fvelrn 7108 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun 𝐺 ∧ 𝑀 ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘𝑀) ∈ ran 𝐺)
8778, 85, 86syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐺‘𝑀) ∈ ran 𝐺)
8877, 87sseldd 3914 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐺‘𝑀) ∈ ℝ)
8915a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ∈ ℝ*)
9017a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
914, 82ffvelcdmd 7117 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹‘𝑀) ∈ (0[,)+∞))
92 icogelb 13567 . . . . . . . . . . . 12 ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑀) ∈ (0[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐹‘𝑀))
9389, 90, 91, 92syl3anc 1399 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ (𝐹‘𝑀))
9410fveq1i 6917 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺‘𝑀) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑀)
9594a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐺‘𝑀) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑀))
96 seq1 14197 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ ℤ → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑀) = (𝐹‘𝑀))
979, 96syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑀) = (𝐹‘𝑀))
9895, 97eqtr2d 2799 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐹‘𝑀) = (𝐺‘𝑀))
9993, 98breqtrd 5137 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ≤ (𝐺‘𝑀))
10087ne0d 4291 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ran 𝐺 ≠ ∅)
101 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → 𝑧 ∈ ran 𝐺)
10276ffnd 6740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → 𝐺 Fn 𝑍)
103 fvelrnb 6976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐺 Fn 𝑍 → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧))
104102, 103syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧))
105104adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧))
106101, 105mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧)
107106adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧)
108 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Ⅎ𝑗𝜑
109 nfra1 3290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Ⅎ𝑗∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥
110108, 109nfan 1934 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ⅎ𝑗(𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
111 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ⅎ𝑗 𝑧 ∈ ran 𝐺
112110, 111nfan 1934 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑗((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺)
113 nfv 1949 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑗 𝑧 ≤ 𝑥
114 rspa 3255 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
1151143adant3 1150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
116 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (𝐺‘𝑗) = 𝑧)
117 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → (𝐺‘𝑗) = 𝑧)
118117eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 = (𝐺‘𝑗))
119118adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → 𝑧 = (𝐺‘𝑗))
120 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥)
121119, 120eqbrtrd 5133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → 𝑧 ≤ 𝑥)
122115, 116, 121syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → 𝑧 ≤ 𝑥)
1231223exp 1137 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 → (𝑗 ∈ 𝑍 → ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ 𝑥)))
124123ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → (𝑗 ∈ 𝑍 → ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ 𝑥)))
125112, 113, 124rexlimd 3273 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → (∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ 𝑥))
126107, 125mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → 𝑧 ≤ 𝑥)
127126ralrimiva 3158 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥) → ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥)
128127ex 418 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 → ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥))
129128reximdv 3181 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) ≤ 𝑥 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥))
13056, 129mpd 16 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥)
131 suprub 12318 . . . . . . . . . . 11 (((ran 𝐺 ⊆ ℝ ∧ ran 𝐺 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥) ∧ (𝐺‘𝑀) ∈ ran 𝐺) → (𝐺‘𝑀) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
13277, 100, 130, 87, 131syl31anc 1401 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐺‘𝑀) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
13371, 88, 58, 99, 132letrd 11506 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
134133ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑦 = ∅) → 0 ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
13570, 134eqbrtrd 5133 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
136 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin))
137 simpll 779 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑦) → 𝜑)
138 elpwinss 46340 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑦 ⊆ 𝑍)
139138sselda 3913 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑘 ∈ 𝑦) → 𝑘 ∈ 𝑍)
140139adantll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑦) → 𝑘 ∈ 𝑍)
1415, 13sselid 3911 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,]+∞))
142137, 140, 141syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑦) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,]+∞))
143 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘)) = (𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))
144142, 143fmptd 7146 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘)):𝑦⟶(0[,]+∞))
145136, 144sge0xrcl 47668 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ℝ*)
146145adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ℝ*)
147 fzfid 14156 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ∈ Fin)
148 elfzuz 13692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
149148, 81eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) → 𝑘 ∈ 𝑍)
150149, 141sylan2 605 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,]+∞))
151 eqid 2763 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))
152150, 151fmptd 7146 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘)):(𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))⟶(0[,]+∞))
153152adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘)):(𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))⟶(0[,]+∞))
154147, 153sge0xrcl 47668 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ℝ*)
155154adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ℝ*)
15659adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
157156adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
158 simpll 779 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → 𝜑)
159149adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → 𝑘 ∈ 𝑍)
160158, 159, 141syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,]+∞))
161 elinel2 4102 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑦 ∈ Fin)
1621, 138, 161ssuzfz 46634 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑦 ⊆ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )))
163162adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → 𝑦 ⊆ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )))
164147, 160, 163sge0lessmpt 47682 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))))
165164adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))))
16677adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → ran 𝐺 ⊆ ℝ)
167166adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → ran 𝐺 ⊆ ℝ)
168100adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → ran 𝐺 ≠ ∅)
169168adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → ran 𝐺 ≠ ∅)
170130adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥)
171170adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥)
172158, 159, 13syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,)+∞))
173147, 172sge0fsummpt 47673 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))(𝐹‘𝑘))
174173adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))(𝐹‘𝑘))
175 eqidd 2764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑘))
176138, 1sseqtrdi 3953 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑦 ⊆ (ℤ≥‘𝑀))
177176adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → 𝑦 ⊆ (ℤ≥‘𝑀))
178 uzssz 13026 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (ℤ≥‘𝑀) ⊆ ℤ
1791, 178eqsstri 3959 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑍 ⊆ ℤ
180138, 179sstrdi 3925 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑦 ⊆ ℤ)
181180adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → 𝑦 ⊆ ℤ)
182 neqne 2967 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (¬ 𝑦 = ∅ → 𝑦 ≠ ∅)
183182adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → 𝑦 ≠ ∅)
184161adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → 𝑦 ∈ Fin)
185 suprfinzcl 12853 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ⊆ ℤ ∧ 𝑦 ≠ ∅ ∧ 𝑦 ∈ Fin) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ 𝑦)
186181, 183, 184, 185syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ 𝑦)
187177, 186sseldd 3914 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
188187adantll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
18914recnd 11376 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
190158, 159, 189syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
191190adantlr 728 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
192175, 188, 191fsumser 15940 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < ))(𝐹‘𝑘) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘sup(𝑦, ℝ, < )))
19310eqcomi 2772 . . . . . . . . . . . . 13 seq𝑀( + , 𝐹) = 𝐺
194193fveq1i 6917 . . . . . . . . . . . 12 (seq𝑀( + , 𝐹)‘sup(𝑦, ℝ, < )) = (𝐺‘sup(𝑦, ℝ, < ))
195194a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘sup(𝑦, ℝ, < )) = (𝐺‘sup(𝑦, ℝ, < )))
196174, 192, 1953eqtrd 2802 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) = (𝐺‘sup(𝑦, ℝ, < )))
19778adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → Fun 𝐺)
198197adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → Fun 𝐺)
199188, 81eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ 𝑍)
20084ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → 𝑍 = dom 𝐺)
201199, 200eleqtrd 2866 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ dom 𝐺)
202 fvelrn 7108 . . . . . . . . . . 11 ((Fun 𝐺 ∧ sup(𝑦, ℝ, < ) ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘sup(𝑦, ℝ, < )) ∈ ran 𝐺)
203198, 201, 202syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (𝐺‘sup(𝑦, ℝ, < )) ∈ ran 𝐺)
204196, 203eqeltrd 2864 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ran 𝐺)
205 suprub 12318 . . . . . . . . 9 (((ran 𝐺 ⊆ ℝ ∧ ran 𝐺 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥) ∧ (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ∈ ran 𝐺) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
206167, 169, 171, 204, 205syl31anc 1401 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...sup(𝑦, ℝ, < )) ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
207146, 155, 157, 165, 206xrletrd 13331 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ ¬ 𝑦 = ∅) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
208135, 207pm2.61dan 825 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
209208ralrimiva 3158 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
210 nfv 1949 . . . . . 6 Ⅎ𝑘𝜑
211210, 3, 141, 59sge0lefimpt 47706 . . . . 5 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑦 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < )))
212209, 211mpbird 260 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
21361, 212eqbrtrd 5133 . . 3 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) ≤ sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
21435ssriv 3917 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀...𝑗) ⊆ 𝑍
215214a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑀...𝑗) ⊆ 𝑍)
2163, 141, 215sge0lessmpt 47682 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))))
2172163ad2ant1 1151 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))))
218 fzfid 14156 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀...𝑗) ∈ Fin)
21935, 13sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → (𝐹‘𝑘) ∈ (0[,)+∞))
220218, 219sge0fsummpt 47673 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)(𝐹‘𝑘))
2212203ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)(𝐹‘𝑘))
22233, 36, 11syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑘))
22333, 36, 189syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
224222, 32, 223fsumser 15940 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)(𝐹‘𝑘) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗))
2252243adant3 1150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑗)(𝐹‘𝑘) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗))
226221, 225eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗))
227193fveq1i 6917 . . . . . . . . . . . . 13 (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗) = (𝐺‘𝑗)
228227a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑗) = (𝐺‘𝑗))
229 simp3 1156 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (𝐺‘𝑗) = 𝑧)
230226, 228, 2293eqtrrd 2803 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → 𝑧 = (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))))
231613ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (Σ^‘𝐹) = (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘))))
232230, 231breq12d 5121 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → (𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹) ↔ (Σ^‘(𝑘 ∈ (𝑀...𝑗) ↦ (𝐹‘𝑘))) ≤ (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑘)))))
233217, 232mpbird 260 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (𝐺‘𝑗) = 𝑧) → 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹))
2342333exp 1137 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑗 ∈ 𝑍 → ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹))))
235234adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → (𝑗 ∈ 𝑍 → ((𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹))))
236235rexlimdv 3165 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → (∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝐺‘𝑗) = 𝑧 → 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹)))
237106, 236mpd 16 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ran 𝐺) → 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹))
238237ralrimiva 3158 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹))
2393, 7sge0cl 47664 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) ∈ (0[,]+∞))
24058ltpnfd 13290 . . . . . . . . 9 (𝜑 → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) < +∞)
2418, 59, 90, 213, 240xrlelttrd 13329 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) < +∞)
2428, 90, 241xrgtned 13333 . . . . . . 7 (𝜑 → +∞ ≠ (Σ^‘𝐹))
243242necomd 3014 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) ≠ +∞)
244 ge0xrre 46816 . . . . . 6 (((Σ^‘𝐹) ∈ (0[,]+∞) ∧ (Σ^‘𝐹) ≠ +∞) → (Σ^‘𝐹) ∈ ℝ)
245239, 243, 244syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) ∈ ℝ)
246 suprleub 12323 . . . . 5 (((ran 𝐺 ⊆ ℝ ∧ ran 𝐺 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ 𝑥) ∧ (Σ^‘𝐹) ∈ ℝ) → (sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ≤ (Σ^‘𝐹) ↔ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹)))
24777, 100, 130, 245, 246syl31anc 1401 . . . 4 (𝜑 → (sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ≤ (Σ^‘𝐹) ↔ ∀𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑧 ≤ (Σ^‘𝐹)))
248238, 247mpbird 260 . . 3 (𝜑 → sup(ran 𝐺, ℝ, < ) ≤ (Σ^‘𝐹))
2498, 59, 213, 248xrletrid 13324 . 2 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
250 climuni 15763 . . 3 ((𝐺 ⇝ 𝐵 ∧ 𝐺 ⇝ sup(ran 𝐺, ℝ, < )) → 𝐵 = sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
25124, 57, 250syl2anc 596 . 2 (𝜑 → 𝐵 = sup(ran 𝐺, ℝ, < ))
252249, 251eqtr4d 2801 1 (𝜑 → (Σ^‘𝐹) = 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5658  ran crn 5659  Fun wfun 6560   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Fincfn 9011  supcsup 9469  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239   + caddc 11242  +∞cpnf 11379  ℝ*cxr 11381   < clt 11382   ≤ cle 11383  ℤcz 12733  ℤ≥cuz 13005  [,)cico 13518  [,]cicc 13519  ...cfz 13679  seqcseq 14184  abscabs 15444   ⇝ cli 15695  Σcsu 15897  Σ^csumge0 47645
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 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
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 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-pm 8888  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-rp 13161  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-rlim 15700  df-sum 15898  df-sumge0 47646
This theorem is used by:  sge0isummpt  47713
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