Theorem sge0reuz 47599

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 6909	. . . 4 ⊢ (ℤ≥‘𝑀) ∈ V
5	3, 4	eqeltrdi 2872	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ V)
6		sge0reuz.b	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
7	1, 5, 6	sge0revalmpt 47530	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ^‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ))
8		nfv 1948	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
9		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) = (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
10		nfv 1948	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)
11	1, 10	nfan 1933	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin))
12		elinel2 4102	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ Fin)
13	12	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ Fin)
14		rge0ssre 13600	. . . . . . . 8 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ
15		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝜑)
16		elpwinss 46208	. . . . . . . . . . . 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 3914	. . . . . . . . . 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 3911	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑥) → 𝐵 ∈ ℝ)
23	11, 13, 22	fsumreclf 46730	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ∈ ℝ)
24	23	rexrd 11372	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ∈ ℝ*)
25	8, 9, 24	rnmptssd 7135	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ⊆ ℝ*)
26		supxrcl 13458	. . . 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 1948	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑛𝜑
29		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
30		nfv 1948	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ 𝑍
31	1, 30	nfan 1933	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍)
32		fzfid 14129	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝑀...𝑛) ∈ Fin)
33		elfzuz 13665	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
34	33, 2	eleqtrrdi 2875	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑛) → 𝑘 ∈ 𝑍)
35	34	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
36	14, 6	sselid 3911	. . . . . . . . 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 46730	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ℝ)
40	39	rexrd 11372	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ ℝ*)
41	28, 29, 40	rnmptssd 7135	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵) ⊆ ℝ*)
42		supxrcl 13458	. . . 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 3458	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
45	9	elrnmpt 5945	. . . . . . 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 46480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛))
53		nfv 1948	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑛(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
54		nfmpt1 5207	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑛(𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
55	54	nfrn 5939	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑛ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
56		nfv 1948	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑛 𝑦 ≤ 𝑤
57	55, 56	nfrexw 3314	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑛∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ≤ 𝑤
58		id 23	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑛 ∈ 𝑍)
59		sumex 15870	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ V
60	59	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 ∈ V)
61	29	elrnmpt1 5947	. . . . . . . . . . . . . . 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 2926	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ Ⅎ𝑘𝑦
66		nfcv 2926	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ Ⅎ𝑘𝑥
67	66	nfsum1 15872	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ Ⅎ𝑘Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵
68	65, 67	nfeq 2939	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵
69	1, 68	nfan 1933	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵)
70		nfv 1948	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)
71	69, 70	nfan 1933	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛))
72		fzfid 14129	. . . . . . . . . . . . . . . 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 11369	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 0 ∈ ℝ*
77	76	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 0 ∈ ℝ*)
78		pnfxr 11376	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
79	78	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → +∞ ∈ ℝ*)
80		icogelb 13540	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 46731	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 = Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵) ∧ 𝑥 ⊆ (𝑀...𝑛)) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
85	64, 84	eqbrtrd 5130	. . . . . . . . . . . . . 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 5110	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑤 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵 → (𝑦 ≤ 𝑤 ↔ 𝑦 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵))
88	87	rspcev 3580	. . . . . . . . . . . . 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 3273	. . . . . . . . 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 3165	. . . . . 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 46529	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵), ℝ*, < ) ≤ sup(ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵), ℝ*, < ))
99	29	elrnmpt 5945	. . . . . . . . 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 3917	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀...𝑛) ⊆ 𝑍
103		ovex 7463	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ V
104	103	elpw 4564	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀...𝑛) ∈ 𝒫 𝑍 ↔ (𝑀...𝑛) ⊆ 𝑍)
105	102, 104	mpbir 234	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ 𝒫 𝑍
106		fzfi 14128	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑀...𝑛) ∈ Fin
107	105, 106	elini 4099	. . . . . . . . . . . . 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 15871	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑀...𝑛) → Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)
111	110	rspceeqv 3602	. . . . . . . . . . . 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 5950	. . . . . . . . . 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 3165	. . . . . . . 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 3158	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ran (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑛)𝐵)𝑦 ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝑍 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑥 𝐵))
120		dfss3 3902	. . . . 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 13475	. . . 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 13297	. 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 2798	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 1569  Ⅎwnf 1815   ∈ wcel 2146  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ran crn 5656  ‘cfv 6547  (class class class)co 7430  Fincfn 8987  supcsup 9445  ℝcr 11212  0cc0 11213  +∞cpnf 11353  ℝ^*cxr 11355   < clt 11356   ≤ cle 11357  ℤcz 12706  ℤ_≥cuz 12978  [,)cico 13491  ...cfz 13652  Σcsu 15868  Σ^{^}csumge0 47514

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-inf2 9655  ax-cnex 11269  ax-resscn 11270  ax-1cn 11271  ax-icn 11272  ax-addcl 11273  ax-addrcl 11274  ax-mulcl 11275  ax-mulrcl 11276  ax-mulcom 11277  ax-addass 11278  ax-mulass 11279  ax-distr 11280  ax-i2m1 11281  ax-1ne0 11282  ax-1rid 11283  ax-rnegex 11284  ax-rrecex 11285  ax-cnre 11286  ax-pre-lttri 11287  ax-pre-lttrn 11288  ax-pre-ltadd 11289  ax-pre-mulgt0 11290  ax-pre-sup 11291

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  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 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6311  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7888  df-1st 8011  df-2nd 8012  df-frecs 8313  df-wrecs 8344  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8490  df-er 8731  df-en 8988  df-dom 8989  df-sdom 8990  df-fin 8991  df-sup 9447  df-oi 9517  df-card 10033  df-pnf 11358  df-mnf 11359  df-xr 11360  df-ltxr 11361  df-le 11362  df-sub 11556  df-neg 11557  df-div 11987  df-nn 12349  df-2 12418  df-3 12419  df-n0 12620  df-z 12707  df-uz 12979  df-rp 13134  df-ico 13495  df-icc 13496  df-fz 13653  df-fzo 13802  df-seq 14158  df-exp 14218  df-hash 14488  df-cj 15281  df-re 15282  df-im 15283  df-sqrt 15417  df-abs 15418  df-clim 15670  df-sum 15869  df-sumge0 47515

This theorem is used by:  sge0reuzb  47600