Theorem sge0reuz 47221

Description: Value of the generalized sum of nonnegative reals, when the domain is a set of upper integers. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
sge0reuz.k	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
sge0reuz.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
sge0reuz.z	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
sge0reuz.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))

Assertion

Ref	Expression
sge0reuz	⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑛   𝑘,𝑀,𝑛   𝑘,𝑍,𝑛   𝜑,𝑛

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem sge0reuz

Dummy variables 𝑤 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sge0reuz.k	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
2		sge0reuz.z	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
3	2	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀))
4		fvex 6898	. . . 4 ⊢ (ℤ≥‘𝑀) ∈ V
5	3, 4	eqeltrdi 2873	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ V)
6		sge0reuz.b	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
7	1, 5, 6	sge0revalmpt 47152	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ))
8		nfv 1947	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
9		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) = (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
10		nfv 1947	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)
11	1, 10	nfan 1932	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin))
12		elinel2 4155	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ Fin)
13	12	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ Fin)
14		rge0ssre 13501	. . . . . . . 8 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ
15		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝜑)
16		elpwinss 45829	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑥 ⊆ 𝑍)
17	16	adantr 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝑥 ⊆ 𝑍)
18		simpr 490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝑘 ∈ 𝑥)
19	17, 18	sseldd 3939	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝑘 ∈ 𝑍)
20	19	adantll 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝑘 ∈ 𝑍)
21	15, 20, 6	syl2anc 596	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
22	14, 21	sselid 3936	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝐵 ∈ ℝ)
23	11, 13, 22	fsumreclf 46352	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ∈ ℝ)
24	23	rexrd 11276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ∈ ℝ*)
25	8, 9, 24	rnmptssd 7123	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ⊆ ℝ*)
26		supxrcl 13359	. . . 4 ⊢ (ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ⊆ ℝ* → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
27	25, 26	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
28		nfv 1947	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑛𝜑
29		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
30		nfv 1947	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ 𝑍
31	1, 30	nfan 1932	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍)
32		fzfid 14029	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑀...𝑛) ∈ Fin)
33		elfzuz 13566	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
34	33, 2	eleqtrrdi 2876	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ 𝑍)
35	34	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
36	14, 6	sselid 3936	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
37	35, 36	syldan 603	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝐵 ∈ ℝ)
38	37	adantlr 728	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝐵 ∈ ℝ)
39	31, 32, 38	fsumreclf 46352	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ℝ)
40	39	rexrd 11276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ℝ*)
41	28, 29, 40	rnmptssd 7123	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ℝ*)
42		supxrcl 13359	. . . 4 ⊢ (ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ℝ* → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
43	41, 42	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
44		vex 3461	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
45	9	elrnmpt 5950	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ V → (𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
46	44, 45	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
47	46	bilani 510	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
48		sge0reuz.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
49	48	3ad2ant1 1151	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → 𝑀 ∈ ℤ)
50	16	3ad2ant2 1152	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → 𝑥 ⊆ 𝑍)
51	13	3adant3 1150	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → 𝑥 ∈ Fin)
52	49, 2, 50, 51	uzfissfz 46102	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛))
53		nfv 1947	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑛(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
54		nfmpt1 5212	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑛(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
55	54	nfrn 5944	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑛ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
56		nfv 1947	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑛 𝑦 ≤ 𝑤
57	55, 56	nfrexw 3315	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑛∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤
58		id 23	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑛 ∈ 𝑍)
59		sumex 15765	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ V
60	59	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ V)
61	29	elrnmpt1 5952	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ V) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
62	58, 60, 61	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
63	62	3ad2ant2 1152	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
64		simplr 781	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
65		nfcv 2927	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ Ⅎ𝑘𝑦
66		nfcv 2927	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ Ⅎ𝑘𝑥
67	66	nfsum1 15767	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ Ⅎ𝑘Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵
68	65, 67	nfeq 2940	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵
69	1, 68	nfan 1932	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
70		nfv 1947	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)
71	69, 70	nfan 1932	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛))
72		fzfid 14029	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → (𝑀...𝑛) ∈ Fin)
73	37	ad4ant14 765	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝐵 ∈ ℝ)
74		simplll 787	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝜑)
75	34	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
76		0xr 11273	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 0 ∈ ℝ*
77	76	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ∈ ℝ*)
78		pnfxr 11280	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
79	78	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → +∞ ∈ ℝ*)
80		icogelb 13441	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ (0[,)+∞)) → 0 ≤ 𝐵)
81	77, 79, 6, 80	syl3anc 1398	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ≤ 𝐵)
82	74, 75, 81	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 0 ≤ 𝐵)
83		simpr 490	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛))
84	71, 72, 73, 82, 83	fsumlessf 46353	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
85	64, 84	eqbrtrd 5135	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → 𝑦 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
86	85	3adant2 1149	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → 𝑦 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
87		breq2 5115	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑤 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → (𝑦 ≤ 𝑤 ↔ 𝑦 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
88	87	rspcev 3583	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ∧ 𝑦 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)
89	63, 86, 88	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)
90	89	3exp 1137	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → (𝑛 ∈ 𝑍 → (𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)))
91	90	3adant2 1149	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → (𝑛 ∈ 𝑍 → (𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)))
92	53, 57, 91	rexlimd 3274	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → (∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤))
93	52, 92	mpd 16	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)
94	93	3exp 1137	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → (𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)))
95	94	rexlimdv 3166	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤))
96	95	imp 412	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)
97	47, 96	syldan 603	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤)
98	25, 41, 97	suplesup2 46151	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ) ≤ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ))
99	29	elrnmpt 5950	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ V → (𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
100	44, 99	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
101	100	bilani 510	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
102	34	ssriv 3942	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀...𝑛) ⊆ 𝑍
103		ovex 7452	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ V
104	103	elpw 4568	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀...𝑛) ∈ 𝒫 𝑍 ↔ (𝑀...𝑛) ⊆ 𝑍)
105	102, 104	mpbir 234	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ 𝒫 𝑍
106		fzfi 14028	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ Fin
107	105, 106	elini 4152	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)
108	107	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → (𝑀...𝑛) ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin))
109		id 23	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
110		sumeq1 15766	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑀...𝑛) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
111	110	rspceeqv 3606	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑀...𝑛) ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
112	108, 109, 111	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
113	44	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 ∈ V)
114	9, 112, 113	elrnmptd 5955	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
115	114	2a1i 12	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 → (𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))))
116	115	rexlimdv 3166	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)))
117	116	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)) → (∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑦 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)))
118	101, 117	mpd 16	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)) → 𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
119	118	ralrimiva 3159	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
120		dfss3 3927	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ↔ ∀𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
121	119, 120	sylibr 237	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
122		supxrss 13376	. . . 4 ⊢ ((ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ⊆ ℝ*) → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ) ≤ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ))
123	121, 25, 122	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ) ≤ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ))
124	27, 43, 98, 123	xrletrid 13198	. 2 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ))
125	7, 124	eqtrd 2800	1 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃wrex 3091  Vcvv 3457   ∩ cin 3905   ⊆ wss 3906  𝒫 cpw 4564   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194  ran crn 5664  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419  Fincfn 8949  supcsup 9407  ℝcr 11116  0cc0 11117  +∞cpnf 11257  ℝ^*cxr 11259   < clt 11260   ≤ cle 11261  ℤcz 12608  ℤ_≥cuz 12880  [,)cico 13392  ...cfz 13553  Σcsu 15763  Σ^{^}csumge0 47136

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-inf2 9617  ax-cnex 11173  ax-resscn 11174  ax-1cn 11175  ax-icn 11176  ax-addcl 11177  ax-addrcl 11178  ax-mulcl 11179  ax-mulrcl 11180  ax-mulcom 11181  ax-addass 11182  ax-mulass 11183  ax-distr 11184  ax-i2m1 11185  ax-1ne0 11186  ax-1rid 11187  ax-rnegex 11188  ax-rrecex 11189  ax-cnre 11190  ax-pre-lttri 11191  ax-pre-lttrn 11192  ax-pre-ltadd 11193  ax-pre-mulgt0 11194  ax-pre-sup 11195

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 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-sup 9409  df-oi 9479  df-card 9941  df-pnf 11262  df-mnf 11263  df-xr 11264  df-ltxr 11265  df-le 11266  df-sub 11460  df-neg 11461  df-div 11889  df-nn 12251  df-2 12320  df-3 12321  df-n0 12522  df-z 12609  df-uz 12881  df-rp 13035  df-ico 13396  df-icc 13397  df-fz 13554  df-fzo 13702  df-seq 14058  df-exp 14118  df-hash 14387  df-cj 15176  df-re 15177  df-im 15178  df-sqrt 15312  df-abs 15313  df-clim 15565  df-sum 15764  df-sumge0 47137

This theorem is used by:  sge0reuzb  47222