Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  sge0revalmpt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sge0revalmpt 41338
Description: Value of the sum of nonnegative extended reals, when all terms in the sum are reals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
sge0revalmpt.1 𝑥𝜑
sge0revalmpt.2 (𝜑𝐴𝑉)
sge0revalmpt.3 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
Assertion
Ref Expression
sge0revalmpt (𝜑 → (Σ^‘(𝑥𝐴𝐵)) = sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑥𝑦 𝐵), ℝ*, < ))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑦,𝐵   𝜑,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem sge0revalmpt
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sge0revalmpt.2 . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
2 sge0revalmpt.1 . . . 4 𝑥𝜑
3 sge0revalmpt.3 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
4 eqid 2799 . . . 4 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
52, 3, 4fmptdf 6613 . . 3 (𝜑 → (𝑥𝐴𝐵):𝐴⟶(0[,)+∞))
61, 5sge0reval 41332 . 2 (𝜑 → (Σ^‘(𝑥𝐴𝐵)) = sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)), ℝ*, < ))
7 fveq2 6411 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) = ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥))
8 nfcv 2941 . . . . . . . 8 𝑥𝑦
9 nfcv 2941 . . . . . . . 8 𝑧𝑦
10 nfmpt1 4940 . . . . . . . . 9 𝑥(𝑥𝐴𝐵)
11 nfcv 2941 . . . . . . . . 9 𝑥𝑧
1210, 11nffv 6421 . . . . . . . 8 𝑥((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)
13 nfcv 2941 . . . . . . . 8 𝑧((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)
147, 8, 9, 12, 13cbvsum 14766 . . . . . . 7 Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) = Σ𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥)
1514a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) = Σ𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥))
16 nfv 2010 . . . . . . . . 9 𝑥 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)
172, 16nfan 1999 . . . . . . . 8 𝑥(𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
18 elpwinss 39975 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑦𝐴)
1918adantr 473 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑦𝐴)
20 simpr 478 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥𝑦)
2119, 20sseldd 3799 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥𝐴)
2221adantll 706 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥𝐴)
23 simpll 784 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑥𝑦) → 𝜑)
2423, 22, 3syl2anc 580 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑥𝑦) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
254fvmpt2 6516 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝐴𝐵 ∈ (0[,)+∞)) → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = 𝐵)
2622, 24, 25syl2anc 580 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑥𝑦) → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = 𝐵)
2726ex 402 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (𝑥𝑦 → ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = 𝐵))
2817, 27ralrimi 3138 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → ∀𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = 𝐵)
29 sumeq2 14765 . . . . . . 7 (∀𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = 𝐵 → Σ𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = Σ𝑥𝑦 𝐵)
3028, 29syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Σ𝑥𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑥) = Σ𝑥𝑦 𝐵)
3115, 30eqtrd 2833 . . . . 5 ((𝜑𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧) = Σ𝑥𝑦 𝐵)
3231mpteq2dva 4937 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)) = (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑥𝑦 𝐵))
3332rneqd 5556 . . 3 (𝜑 → ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)) = ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑥𝑦 𝐵))
3433supeq1d 8594 . 2 (𝜑 → sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑧𝑦 ((𝑥𝐴𝐵)‘𝑧)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑥𝑦 𝐵), ℝ*, < ))
356, 34eqtrd 2833 1 (𝜑 → (Σ^‘(𝑥𝐴𝐵)) = sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑥𝑦 𝐵), ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 385   = wceq 1653  wnf 1879  wcel 2157  wral 3089  cin 3768  wss 3769  𝒫 cpw 4349  cmpt 4922  ran crn 5313  cfv 6101  (class class class)co 6878  Fincfn 8195  supcsup 8588  0cc0 10224  +∞cpnf 10360  *cxr 10362   < clt 10363  [,)cico 12426  Σcsu 14757  Σ^csumge0 41322
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-iun 4712  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-er 7982  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-sup 8590  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-nn 11313  df-n0 11581  df-z 11667  df-uz 11931  df-ico 12430  df-icc 12431  df-fz 12581  df-seq 13056  df-sum 14758  df-sumge0 41323
This theorem is referenced by:  sge0f1o  41342  sge0xaddlem1  41393  sge0xaddlem2  41394  sge0reuz  41407
  Copyright terms: Public domain W3C validator