MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsumless Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsumless 14572
Description: A shorter sum of nonnegative terms is smaller than a longer one. (Contributed by NM, 26-Dec-2005.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 24-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumge0.1 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
fsumge0.2 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
fsumge0.3 ((𝜑𝑘𝐴) → 0 ≤ 𝐵)
fsumless.4 (𝜑𝐶𝐴)
Assertion
Ref Expression
fsumless (𝜑 → Σ𝑘𝐶 𝐵 ≤ Σ𝑘𝐴 𝐵)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐶,𝑘   𝜑,𝑘
Allowed substitution hint:   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem fsumless
StepHypRef Expression
1 fsumge0.1 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
2 difss 3770 . . . . 5 (𝐴𝐶) ⊆ 𝐴
3 ssfi 8221 . . . . 5 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴𝐶) ⊆ 𝐴) → (𝐴𝐶) ∈ Fin)
41, 2, 3sylancl 695 . . . 4 (𝜑 → (𝐴𝐶) ∈ Fin)
5 eldifi 3765 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴𝐶) → 𝑘𝐴)
6 fsumge0.2 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
75, 6sylan2 490 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐵 ∈ ℝ)
8 fsumge0.3 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → 0 ≤ 𝐵)
95, 8sylan2 490 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴𝐶)) → 0 ≤ 𝐵)
104, 7, 9fsumge0 14571 . . 3 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵)
11 fsumless.4 . . . . . 6 (𝜑𝐶𝐴)
12 ssfi 8221 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶𝐴) → 𝐶 ∈ Fin)
131, 11, 12syl2anc 694 . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ Fin)
1411sselda 3636 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐶) → 𝑘𝐴)
1514, 6syldan 486 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ)
1613, 15fsumrecl 14509 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 𝐵 ∈ ℝ)
174, 7fsumrecl 14509 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵 ∈ ℝ)
1816, 17addge01d 10653 . . 3 (𝜑 → (0 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵 ↔ Σ𝑘𝐶 𝐵 ≤ (Σ𝑘𝐶 𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵)))
1910, 18mpbid 222 . 2 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 𝐵 ≤ (Σ𝑘𝐶 𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵))
20 disjdif 4073 . . . 4 (𝐶 ∩ (𝐴𝐶)) = ∅
2120a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝐶 ∩ (𝐴𝐶)) = ∅)
22 undif 4082 . . . . 5 (𝐶𝐴 ↔ (𝐶 ∪ (𝐴𝐶)) = 𝐴)
2311, 22sylib 208 . . . 4 (𝜑 → (𝐶 ∪ (𝐴𝐶)) = 𝐴)
2423eqcomd 2657 . . 3 (𝜑𝐴 = (𝐶 ∪ (𝐴𝐶)))
256recnd 10106 . . 3 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
2621, 24, 1, 25fsumsplit 14515 . 2 (𝜑 → Σ𝑘𝐴 𝐵 = (Σ𝑘𝐶 𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝐴𝐶)𝐵))
2719, 26breqtrrd 4713 1 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 𝐵 ≤ Σ𝑘𝐴 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  cdif 3604  cun 3605  cin 3606  wss 3607  c0 3948   class class class wbr 4685  (class class class)co 6690  Fincfn 7997  cr 9973  0cc0 9974   + caddc 9977  cle 10113  Σcsu 14460
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-oi 8456  df-card 8803  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-rp 11871  df-ico 12219  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-clim 14263  df-sum 14461
This theorem is referenced by:  fsumge1  14573  fsum00  14574  ovolicc2lem4  23334  fsumharmonic  24783  chtwordi  24927  chpwordi  24928  chtlepsi  24976  chtublem  24981  perfectlem2  25000  chtppilimlem1  25207  vmadivsumb  25217  rplogsumlem2  25219  rpvmasumlem  25221  dchrvmasumiflem1  25235  rplogsum  25261  dirith2  25262  mulog2sumlem2  25269  selbergb  25283  selberg2b  25286  chpdifbndlem1  25287  logdivbnd  25290  selberg3lem2  25292  pntrsumbnd  25300  pntlemf  25339  fsumiunle  29703  esumpcvgval  30268  eulerpartlemgc  30552  reprinfz1  30828  hgt750lemb  30862  fsumlessf  40127  sge0fsum  40922  sge0xaddlem1  40968  sge0seq  40981  carageniuncllem2  41057  perfectALTVlem2  41956
  Copyright terms: Public domain W3C validator