HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
Unicode version

Theorem climserzle 7083
Description: The partial sums of a converging infinite series with nonnegative terms are bounded by its limit.
Hypotheses
Ref Expression
climserzle.1 |- F e. V
climserzle.2 |- A e. V
climserzle.3 |- (<.M, + >. seq F) ~~> A
climserzle.4 |- F:(ZZ>` M)-->RR
Assertion
Ref Expression
climserzle |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> ((<.M, + >. seq F)` N) <_ A)
Distinct variable groups:   k,F   k,M   k,N

Proof of Theorem climserzle
StepHypRef Expression
1 oprex 3968 . . . 4 |- (A - ((<.M, + >. seq F)` N)) e. V
21climge0 7049 . . 3 |- (((N + 1) e. ZZ /\ (<.(N + 1), + >. seq F) ~~> (A - ((<.M, + >. seq F)` N)) /\ A.j e. (ZZ>` (N + 1))(((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR /\ 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j))) -> 0 <_ (A - ((<.M, + >. seq F)` N)))
3 eluzelz 6355 . . . . 5 |- (N e. (ZZ>` M) -> N e. ZZ)
43peano2zd 6114 . . . 4 |- (N e. (ZZ>` M) -> (N + 1) e. ZZ)
54adantr 389 . . 3 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> (N + 1) e. ZZ)
6 climserzle.1 . . . . 5 |- F e. V
7 climserzle.2 . . . . 5 |- A e. V
8 climserzle.3 . . . . 5 |- (<.M, + >. seq F) ~~> A
9 climserzle.4 . . . . . 6 |- F:(ZZ>` M)-->RR
10 axresscn 5240 . . . . . 6 |- RR (_ CC
11 fss 3620 . . . . . 6 |- ((F:(ZZ>` M)-->RR /\ RR (_ CC) -> F:(ZZ>` M)-->CC)
129, 10, 11mp2an 695 . . . . 5 |- F:(ZZ>` M)-->CC
136, 7, 8, 12clim2serz 7081 . . . 4 |- (N e. (ZZ>` M) -> (<.(N + 1), + >. seq F) ~~> (A - ((<.M, + >. seq F)` N)))
1413adantr 389 . . 3 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> (<.(N + 1), + >. seq F) ~~> (A - ((<.M, + >. seq F)` N)))
156serzreclt 6988 . . . . . . 7 |- ((j e. (ZZ>` (N + 1)) /\ A.k e. ((N + 1)...j)(F` k) e. RR) -> ((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR)
16 pm3.27 323 . . . . . . 7 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> j e. (ZZ>` (N + 1)))
17 uztrn 6360 . . . . . . . . . . . 12 |- ((k e. (ZZ>` (N + 1)) /\ (N + 1) e. (ZZ>` M)) -> k e. (ZZ>` M))
1817ancoms 436 . . . . . . . . . . 11 |- (((N + 1) e. (ZZ>` M) /\ k e. (ZZ>` (N + 1))) -> k e. (ZZ>` M))
19 peano2uz 6379 . . . . . . . . . . 11 |- (N e. (ZZ>` M) -> (N + 1) e. (ZZ>` M))
20 elfzuzt 6420 . . . . . . . . . . 11 |- (k e. ((N + 1)...j) -> k e. (ZZ>`
(N + 1)))
2118, 19, 20syl2an 454 . . . . . . . . . 10 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ k e. ((N + 1)...j)) -> k e. (ZZ>` M))
229ffvelrni 3800 . . . . . . . . . 10 |- (k e. (ZZ>`
M) -> (F` k) e. RR)
2321, 22syl 10 . . . . . . . . 9 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ k e. ((N + 1)...j)) -> (F` k) e. RR)
2423r19.21aiva 1706 . . . . . . . 8 |- (N e. (ZZ>` M) -> A.k e. ((N + 1)...j)(F` k) e. RR)
2524adantr 389 . . . . . . 7 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> A.k e. ((N + 1)...j)(F` k) e. RR)
2615, 16, 25sylanc 471 . . . . . 6 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> ((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR)
2726adantlr 393 . . . . 5 |- (((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> ((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR)
286serzcmp0 6993 . . . . . . 7 |- ((j e. (ZZ>` (N + 1)) /\ A.k e. ((N + 1)...j)((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))) -> 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j))
29 pm3.2 283 . . . . . . . . . . . . . 14 |- ((F` k) e. RR -> (0 <_ (F` k) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))))
3022, 29syl 10 . . . . . . . . . . . . 13 |- (k e. (ZZ>`
M) -> (0 <_ (F` k) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))))
3130a2i 9 . . . . . . . . . . . 12 |- ((k e. (ZZ>` M) -> 0 <_ (F` k)) -> (k e. (ZZ>` M) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))))
3217, 20, 19syl2an 454 . . . . . . . . . . . 12 |- ((k e. ((N + 1)...j) /\ N e. (ZZ>` M)) -> k e. (ZZ>` M))
3331, 32syl5 21 . . . . . . . . . . 11 |- ((k e. (ZZ>` M) -> 0 <_ (F` k)) -> ((k e. ((N + 1)...j) /\ N e. (ZZ>` M)) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))))
3433exp3a 375 . . . . . . . . . 10 |- ((k e. (ZZ>` M) -> 0 <_ (F` k)) -> (k e. ((N + 1)...j) -> (N e. (ZZ>` M) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k)))))
3534com3r 35 . . . . . . . . 9 |- (N e. (ZZ>` M) -> ((k e. (ZZ>` M) -> 0 <_ (F` k)) -> (k e. ((N + 1)...j) -> ((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k)))))
3635r19.20dv2 1703 . . . . . . . 8 |- (N e. (ZZ>` M) -> (A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k) -> A.k e. ((N + 1)...j)((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k))))
3736imp 350 . . . . . . 7 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> A.k e. ((N + 1)...j)((F` k) e. RR /\ 0 <_ (F` k)))
3828, 37sylan2 451 . . . . . 6 |- ((j e. (ZZ>` (N + 1)) /\ (N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k))) -> 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j))
3938ancoms 436 . . . . 5 |- (((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j))
4027, 39jca 288 . . . 4 |- (((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) /\ j e. (ZZ>` (N + 1))) -> (((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR /\ 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j)))
4140r19.21aiva 1706 . . 3 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> A.j e. (ZZ>` (N + 1))(((<.(N + 1), + >. seq F)` j) e. RR /\ 0 <_ ((<.(N + 1), + >. seq F)` j)))
422, 5, 14, 41syl3anc 856 . 2 |- ((N e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (ZZ>` M)0 <_ (F` k)) -> 0 <_ (A - ((<.M, + >. seq F)` N)))
43 subge0t 5647 . . . 4 |- ((A e. RR /\ ((<.M, + >. seq F)` N) e. RR) -> (0 <_ (A - ((<.M, + >. seq F)` N)) <-> ((<.M, + >. seq F)` N) <_ A))
44 eluzel2 6356 . . . . 5 |- (N e. (ZZ>` M) -> M e. ZZ)
45 elfzuzt 6420 . . . . . . . . . 10 |- (k e. (M...j) -> k e. (ZZ>`
M))
4645, 22syl 10 . . . . . . . . 9 |- (k e. (M...j) -> (F` k) e. RR)
4746rgen 1690 . . . . . . . 8 |- A.k e. (M...j)(F` k) e. RR
486serzreclt 6988 . . . . . . . 8 |- ((j e. (ZZ>` M) /\ A.k e. (M...j)(F` k) e. RR) -> ((<.M, + >. seq F)` j) e. RR)
4947, 48mpan2 694 . . . . . . 7 |- (j e. (ZZ>`
M) -> ((<.M, + >. seq F)` j) e. RR)
5049rgen 1690 . . . . . 6 |- A.j e. (ZZ>` M)((<.M, + >. seq F)` j) e. RR
517climrecl 7047 . . . . . 6 |- ((M e. ZZ /\ (<.M, + >. seq F) ~~> A /\ A.j