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Theorem sge0rpcpnf 47431
Description: The sum of an infinite number of a positive constant, is +∞ (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
sge0rpcpnf.a (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
sge0rpcpnf.nfi (𝜑 → ¬ 𝐴 ∈ Fin)
sge0rpcpnf.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ+)
Assertion
Ref Expression
sge0rpcpnf (𝜑 → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem sge0rpcpnf
Dummy variables 𝑛 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sge0rpcpnf.a . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
21adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → 𝐴 ∈ 𝑉)
3 0xr 11356 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ*
43a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ∈ ℝ*)
5 pnfxr 11363 . . . . . . . . . . . . . . . 16 +∞ ∈ ℝ*
65a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
7 sge0rpcpnf.b . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ+)
87rpxrd 13165 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
97rpge0d 13168 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ≤ 𝐵)
107rpred 13164 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
11 ltpnf 13249 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 < +∞)
1210, 11syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐵 < +∞)
138, 6, 12xrltled 13279 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐵 ≤ +∞)
144, 6, 8, 9, 13eliccxrd 46539 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
1514adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
16 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
1715, 16fmptd 7114 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶(0[,]+∞))
1817adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶(0[,]+∞))
192, 18sge0xrcl 47395 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ*)
205a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → +∞ ∈ ℝ*)
21 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞)
2219, 20, 21xrgtned 13293 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → +∞ ≠ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)))
2322necomd 3010 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ≠ +∞)
2423neneqd 2960 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞)
252, 18sge0repnf 47396 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ ↔ ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞))
2624, 25mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ)
2710adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
287rpne0d 13169 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ≠ 0)
2928adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → 𝐵 ≠ 0)
3026, 27, 29redivcld 12145 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) ∈ ℝ)
31 arch 12603 . . . . 5 (((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛)
3230, 31syl 18 . . . 4 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ∃𝑛 ∈ ℕ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛)
33 sge0rpcpnf.nfi . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ¬ 𝐴 ∈ Fin)
34 ishashinf 14608 . . . . . . . . . . . . 13 (¬ 𝐴 ∈ Fin → ∀𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(♯‘𝑦) = 𝑛)
3533, 34syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(♯‘𝑦) = 𝑛)
3635r19.21bi 3254 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(♯‘𝑦) = 𝑛)
37 df-rex 3087 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(♯‘𝑦) = 𝑛 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛))
3836, 37sylib 221 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛))
3938adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛))
40393adant3 1150 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛))
41 nfv 1946 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑦((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛)
42 simprl 783 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝐴)
43 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → (♯‘𝑦) = 𝑛)
44 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → 𝑛 ∈ ℕ)
4543, 44eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → (♯‘𝑦) ∈ ℕ)
46 nnnn0 12613 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((♯‘𝑦) ∈ ℕ → (♯‘𝑦) ∈ ℕ0)
47 vex 3454 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑦 ∈ V
4847a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((♯‘𝑦) ∈ ℕ → 𝑦 ∈ V)
49 hashclb 14502 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ V → (𝑦 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑦) ∈ ℕ0))
5048, 49syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((♯‘𝑦) ∈ ℕ → (𝑦 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑦) ∈ ℕ0))
5146, 50mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑦) ∈ ℕ → 𝑦 ∈ Fin)
5245, 51syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → 𝑦 ∈ Fin)
5352adantrl 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝑦 ∈ Fin)
54533ad2antl2 1205 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝑦 ∈ Fin)
5542, 54elind 4097 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
56 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛)
57263ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ)
58 nnre 12342 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
59583ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → 𝑛 ∈ ℝ)
607adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → 𝐵 ∈ ℝ+)
61603ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → 𝐵 ∈ ℝ+)
6257, 59, 61ltdivmul2d 13216 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → (((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛 ↔ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (𝑛 · 𝐵)))
6356, 62mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (𝑛 · 𝐵))
6463adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (𝑛 · 𝐵))
6553adantll 727 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝑦 ∈ Fin)
663a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 0 ∈ ℝ*)
675a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → +∞ ∈ ℝ*)
688ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐵 ∈ ℝ*)
699ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 0 ≤ 𝐵)
7012ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐵 < +∞)
7166, 67, 68, 69, 70elicod 13526 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
7265, 71sge0fsummpt 47400 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) = Σ𝑥 ∈ 𝑦 𝐵)
7310recnd 11337 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
7473ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → 𝐵 ∈ ℂ)
75 fsumconst 15956 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑥 ∈ 𝑦 𝐵 = ((♯‘𝑦) · 𝐵))
7665, 74, 75syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → Σ𝑥 ∈ 𝑦 𝐵 = ((♯‘𝑦) · 𝐵))
77 oveq1 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((♯‘𝑦) = 𝑛 → ((♯‘𝑦) · 𝐵) = (𝑛 · 𝐵))
7877adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → ((♯‘𝑦) · 𝐵) = (𝑛 · 𝐵))
7978adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → ((♯‘𝑦) · 𝐵) = (𝑛 · 𝐵))
8072, 76, 793eqtrrd 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (𝑛 · 𝐵) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
8180adantllr 732 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (𝑛 · 𝐵) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
82813adantl3 1187 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (𝑛 · 𝐵) = (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
8364, 82breqtrd 5130 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
8455, 83jca 521 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛)) → (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵))))
8584ex 418 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))))
8641, 85eximd 2252 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → (∃𝑦(𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (♯‘𝑦) = 𝑛) → ∃𝑦(𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))))
8740, 86mpd 16 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → ∃𝑦(𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵))))
88 df-rex 3087 . . . . . . 7 (∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵))))
8987, 88sylibr 237 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛) → ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
90893exp 1137 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (𝑛 ∈ ℕ → (((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛 → ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))))
9190rexlimdv 3161 . . . 4 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → (∃𝑛 ∈ ℕ ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) / 𝐵) < 𝑛 → ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵))))
9232, 91mpd 16 . . 3 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
931adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
9415adantlr 728 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
95 elpwinss 46066 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑦 ⊆ 𝐴)
9695adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑦 ⊆ 𝐴)
9793, 94, 96sge0lessmpt 47409 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) ≤ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)))
98 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
9914adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
100 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)
10199, 100fmptd 7114 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵):𝑦⟶(0[,]+∞))
102101adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵):𝑦⟶(0[,]+∞))
10398, 102sge0xrcl 47395 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ*)
1041, 17sge0xrcl 47395 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ*)
105104adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ*)
106103, 105xrlenltd 11375 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) ≤ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ↔ ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵))))
10797, 106mpbid 235 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
108107ralrimiva 3154 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
109 ralnex 3088 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)) ↔ ¬ ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
110108, 109sylib 221 . . . 4 (𝜑 → ¬ ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
111110adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞) → ¬ ∃𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝑦 ↦ 𝐵)))
11292, 111pm2.65da 829 . 2 (𝜑 → ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞)
113 nltpnft 13294 . . 3 ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) ∈ ℝ* → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞ ↔ ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞))
114104, 113syl 18 . 2 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞ ↔ ¬ (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) < +∞))
115112, 114mpbird 260 1 (𝜑 → (Σ^‘(𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)) = +∞)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  𝒫 cpw 4556   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8973  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200   · cmul 11205  +∞cpnf 11340  ℝ*cxr 11342   < clt 11343   ≤ cle 11344   / cdiv 11973  ℕcn 12335  ℕ0cn0 12606  ℝ+crp 13120  [,]cicc 13479  ♯chash 14474  Σcsu 15853  Σ^csumge0 47372
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 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278
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 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-sup 9434  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-rp 13121  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-sum 15854  df-sumge0 47373
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