Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  sge0xaddlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sge0xaddlem1 40968
Description: The extended addition of two generalized sums of nonnegative extended reals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
sge0xaddlem1.a (𝜑𝐴𝑉)
sge0xaddlem1.b ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
sge0xaddlem1.c ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ (0[,)+∞))
sge0xaddlem1.rp (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
sge0xaddlem1.u (𝜑𝑈𝐴)
sge0xaddlem1.ufi (𝜑𝑈 ∈ Fin)
sge0xaddlem1.7 (𝜑𝑊𝐴)
sge0xaddlem1.wfi (𝜑𝑊 ∈ Fin)
sge0xaddlem1.ltb (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) < (Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)))
sge0xaddlem1.ltc (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶)) < (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2)))
sge0xaddlem1.xr (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
sge0xaddlem1.sb (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) ∈ ℝ)
sge0xaddlem1.sc (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶)) ∈ ℝ)
Assertion
Ref Expression
sge0xaddlem1 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑥   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝑈,𝑘,𝑥   𝑘,𝑊,𝑥   𝜑,𝑘,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐸(𝑥,𝑘)   𝑉(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem sge0xaddlem1
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1883 . . . . 5 𝑘𝜑
2 sge0xaddlem1.a . . . . 5 (𝜑𝐴𝑉)
3 sge0xaddlem1.b . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
41, 2, 3sge0revalmpt 40913 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) = sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ))
5 sge0xaddlem1.c . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ (0[,)+∞))
61, 2, 5sge0revalmpt 40913 . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶)) = sup(ran (𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑧 𝐶), ℝ*, < ))
74, 6oveq12d 6708 . . 3 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) = (sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ) + sup(ran (𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑧 𝐶), ℝ*, < )))
84eqcomd 2657 . . . . . 6 (𝜑 → sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ) = (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)))
9 sge0xaddlem1.sb . . . . . 6 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) ∈ ℝ)
108, 9eqeltrd 2730 . . . . 5 (𝜑 → sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
11 sge0xaddlem1.sc . . . . . 6 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶)) ∈ ℝ)
126, 11eqeltrrd 2731 . . . . 5 (𝜑 → sup(ran (𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑧 𝐶), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
1310, 12readdcld 10107 . . . 4 (𝜑 → (sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ) + sup(ran (𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑧 𝐶), ℝ*, < )) ∈ ℝ)
1413rexrd 10127 . . 3 (𝜑 → (sup(ran (𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵), ℝ*, < ) + sup(ran (𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑧 𝐶), ℝ*, < )) ∈ ℝ*)
157, 14eqeltrd 2730 . 2 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) ∈ ℝ*)
16 elinel2 3833 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ Fin)
1716adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ Fin)
18 simpll 805 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑘𝑥) → 𝜑)
19 elpwinss 39530 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑥𝐴)
2019adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑘𝑥) → 𝑥𝐴)
21 simpr 476 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑘𝑥) → 𝑘𝑥)
2220, 21sseldd 3637 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ 𝑘𝑥) → 𝑘𝐴)
2322adantll 750 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑘𝑥) → 𝑘𝐴)
24 rge0ssre 12318 . . . . . . . . . . 11 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
2524, 3sseldi 3634 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
2618, 23, 25syl2anc 694 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑘𝑥) → 𝐵 ∈ ℝ)
2724, 5sseldi 3634 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ ℝ)
2818, 23, 27syl2anc 694 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑘𝑥) → 𝐶 ∈ ℝ)
2926, 28readdcld 10107 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) ∧ 𝑘𝑥) → (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ)
3017, 29fsumrecl 14509 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ)
3130rexrd 10127 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ*)
3231ralrimiva 2995 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ*)
33 eqid 2651 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) = (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶))
3433rnmptss 6432 . . . . 5 (∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ* → ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) ⊆ ℝ*)
3532, 34syl 17 . . . 4 (𝜑 → ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) ⊆ ℝ*)
36 supxrcl 12183 . . . 4 (ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) ⊆ ℝ* → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
3735, 36syl 17 . . 3 (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
38 sge0xaddlem1.rp . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
3938rpxrd 11911 . . 3 (𝜑𝐸 ∈ ℝ*)
4037, 39xaddcld 12169 . 2 (𝜑 → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸) ∈ ℝ*)
41 sge0xaddlem1.ufi . . . . . . 7 (𝜑𝑈 ∈ Fin)
42 simpl 472 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝜑)
43 sge0xaddlem1.u . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈𝐴)
4443sselda 3636 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝑘𝐴)
4542, 44, 3syl2anc 694 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐵 ∈ (0[,)+∞))
4624, 45sseldi 3634 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐵 ∈ ℝ)
4741, 46fsumrecl 14509 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘𝑈 𝐵 ∈ ℝ)
4838rpred 11910 . . . . . . 7 (𝜑𝐸 ∈ ℝ)
4948rehalfcld 11317 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℝ)
5047, 49readdcld 10107 . . . . 5 (𝜑 → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) ∈ ℝ)
51 sge0xaddlem1.wfi . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ Fin)
5224a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑊) → (0[,)+∞) ⊆ ℝ)
53 simpl 472 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝜑)
54 sge0xaddlem1.7 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑊𝐴)
5554adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝑊𝐴)
56 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝑘𝑊)
5755, 56sseldd 3637 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝑘𝐴)
5853, 57, 5syl2anc 694 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝐶 ∈ (0[,)+∞))
5952, 58sseldd 3637 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑊) → 𝐶 ∈ ℝ)
6051, 59fsumrecl 14509 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘𝑊 𝐶 ∈ ℝ)
6160, 49readdcld 10107 . . . . 5 (𝜑 → (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2)) ∈ ℝ)
6250, 61readdcld 10107 . . . 4 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ)
6362rexrd 10127 . . 3 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))) ∈ ℝ*)
64 sge0xaddlem1.ltb . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) < (Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)))
65 sge0xaddlem1.ltc . . . 4 (𝜑 → (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶)) < (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2)))
669, 11, 50, 61, 64, 65ltadd12dd 39872 . . 3 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) < ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))))
6747recnd 10106 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘𝑈 𝐵 ∈ ℂ)
6849recnd 10106 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐸 / 2) ∈ ℂ)
6960recnd 10106 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑘𝑊 𝐶 ∈ ℂ)
7067, 68, 69, 68add4d 10302 . . . . 5 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))) = ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2))))
7148recnd 10106 . . . . . . 7 (𝜑𝐸 ∈ ℂ)
72712halvesd 11316 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2)) = 𝐸)
7372oveq2d 6706 . . . . 5 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + ((𝐸 / 2) + (𝐸 / 2))) = ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸))
7470, 73eqtrd 2685 . . . 4 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))) = ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸))
7574, 63eqeltrrd 2731 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ∈ ℝ*)
76 pnfxr 10130 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
7776a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → +∞ ∈ ℝ*)
7874, 62eqeltrrd 2731 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ∈ ℝ)
79 ltpnf 11992 . . . . . . . . 9 (((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ∈ ℝ → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) < +∞)
8078, 79syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) < +∞)
8175, 77, 80xrltled 39800 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ +∞)
8281adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ +∞)
83 oveq1 6697 . . . . . . . 8 (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞ → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸) = (+∞ +𝑒 𝐸))
8483adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸) = (+∞ +𝑒 𝐸))
8548renemnfd 10129 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐸 ≠ -∞)
86 xaddpnf2 12096 . . . . . . . . 9 ((𝐸 ∈ ℝ*𝐸 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 𝐸) = +∞)
8739, 85, 86syl2anc 694 . . . . . . . 8 (𝜑 → (+∞ +𝑒 𝐸) = +∞)
8887adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → (+∞ +𝑒 𝐸) = +∞)
8984, 88eqtr2d 2686 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → +∞ = (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
9082, 89breqtrd 4711 . . . . 5 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
91 simpl 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → 𝜑)
92 sge0xaddlem1.xr . . . . . . . 8 (𝜑 → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
9391, 92syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
94 neqne 2831 . . . . . . . 8 (¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞ → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ≠ +∞)
9594adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ≠ +∞)
96 ge0xrre 40076 . . . . . . 7 ((sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞) ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ≠ +∞) → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
9793, 95, 96syl2anc 694 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
9847, 60readdcld 10107 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ∈ ℝ)
9998adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ∈ ℝ)
100 simpr 476 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
10148adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → 𝐸 ∈ ℝ)
10241, 51jca 553 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑈 ∈ Fin ∧ 𝑊 ∈ Fin))
103 unfi 8268 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑈 ∈ Fin ∧ 𝑊 ∈ Fin) → (𝑈𝑊) ∈ Fin)
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑈𝑊) ∈ Fin)
105 simpl 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝜑)
10643, 54unssd 3822 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑈𝑊) ⊆ 𝐴)
107106adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → (𝑈𝑊) ⊆ 𝐴)
108 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝑘 ∈ (𝑈𝑊))
109107, 108sseldd 3637 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝑘𝐴)
110105, 109, 25syl2anc 694 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝐵 ∈ ℝ)
111109, 27syldan 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝐶 ∈ ℝ)
112110, 111readdcld 10107 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → (𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ)
113104, 112fsumrecl 14509 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ)
114113adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ℝ)
115104, 110fsumrecl 14509 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐵 ∈ ℝ)
116104, 111fsumrecl 14509 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐶 ∈ ℝ)
117 icossicc 12298 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0[,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
118117, 3sseldi 3634 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
119 xrge0ge0 39876 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ (0[,]+∞) → 0 ≤ 𝐵)
120118, 119syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘𝐴) → 0 ≤ 𝐵)
121109, 120syldan 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 0 ≤ 𝐵)
122 ssun1 3809 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑈 ⊆ (𝑈𝑊)
123122a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑈 ⊆ (𝑈𝑊))
124104, 110, 121, 123fsumless 14572 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘𝑈 𝐵 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐵)
125117, 5sseldi 3634 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ (0[,]+∞))
126 xrge0ge0 39876 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐶 ∈ (0[,]+∞) → 0 ≤ 𝐶)
127125, 126syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘𝐴) → 0 ≤ 𝐶)
128109, 127syldan 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 0 ≤ 𝐶)
129 ssun2 3810 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑊 ⊆ (𝑈𝑊)
130129a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑊 ⊆ (𝑈𝑊))
131104, 111, 128, 130fsumless 14572 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘𝑊 𝐶 ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐶)
13247, 60, 115, 116, 124, 131leadd12dd 39845 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ≤ (Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐶))
133110recnd 10106 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝐵 ∈ ℂ)
134111recnd 10106 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝑊)) → 𝐶 ∈ ℂ)
135104, 133, 134fsumadd 14514 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐶))
136135eqcomd 2657 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐵 + Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)𝐶) = Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶))
137132, 136breqtrd 4711 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶))
138137adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶))
13935adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) ⊆ ℝ*)
140104, 106elpwd 4200 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑈𝑊) ∈ 𝒫 𝐴)
141140, 104elind 3831 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑈𝑊) ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
142113elexd 3245 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ V)
143 sumeq1 14463 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑈𝑊) → Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶) = Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶))
14433, 143elrnmpt1s 5405 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑈𝑊) ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ V) → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)))
145141, 142, 144syl2anc 694 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)))
146145adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)))
147 supxrub 12192 . . . . . . . . . 10 ((ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)) ⊆ ℝ* ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ∈ ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶))) → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ≤ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ))
148139, 146, 147syl2anc 694 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → Σ𝑘 ∈ (𝑈𝑊)(𝐵 + 𝐶) ≤ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ))
14999, 114, 100, 138, 148letrd 10232 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → (Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) ≤ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ))
15099, 100, 101, 149leadd1dd 10679 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) + 𝐸))
151 rexadd 12101 . . . . . . . . 9 ((sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ∧ 𝐸 ∈ ℝ) → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸) = (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) + 𝐸))
152100, 101, 151syl2anc 694 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸) = (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) + 𝐸))
153152eqcomd 2657 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) + 𝐸) = (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
154150, 153breqtrd 4711 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) ∈ ℝ) → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
15591, 97, 154syl2anc 694 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) = +∞) → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
15690, 155pm2.61dan 849 . . . 4 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + Σ𝑘𝑊 𝐶) + 𝐸) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
15774, 156eqbrtrd 4707 . . 3 (𝜑 → ((Σ𝑘𝑈 𝐵 + (𝐸 / 2)) + (Σ𝑘𝑊 𝐶 + (𝐸 / 2))) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
15815, 63, 40, 66, 157xrltletrd 12030 . 2 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) < (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
15915, 40, 158xrltled 39800 1 (𝜑 → ((Σ^‘(𝑘𝐴𝐵)) + (Σ^‘(𝑘𝐴𝐶))) ≤ (sup(ran (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ Σ𝑘𝑥 (𝐵 + 𝐶)), ℝ*, < ) +𝑒 𝐸))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  Vcvv 3231  cun 3605  cin 3606  wss 3607  𝒫 cpw 4191   class class class wbr 4685  cmpt 4762  ran crn 5144  cfv 5926  (class class class)co 6690  Fincfn 7997  supcsup 8387  cr 9973  0cc0 9974   + caddc 9977  +∞cpnf 10109  -∞cmnf 10110  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113   / cdiv 10722  2c2 11108  +crp 11870   +𝑒 cxad 11982  [,)cico 12215  [,]cicc 12216  Σcsu 14460  Σ^csumge0 40897
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-xadd 11985  df-ico 12219  df-icc 12220  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  df-sumge0 40898
This theorem is referenced by:  sge0xaddlem2  40969
  Copyright terms: Public domain W3C validator