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

Theorem cvgcmp2lem 7124
Description: Lemma for cvgcmp2 7125.
Hypotheses
Ref Expression
cvgcmp2.1 |- A e. V
cvgcmp2.2 |- F:NN-->RR
cvgcmp2.3 |- G:NN-->RR
cvgcmp2.4 |- (x e. NN -> 0 <_ (F` x))
cvgcmp2.5 |- (x e. NN -> 0 <_ (G` x))
cvgcmp2.6 |- ( + seq1 F) ~~> A
cvgcmp2.7 |- B e. NN
cvgcmp2.8 |- ((x e. NN /\ B < x) -> (G` x) <_ (F` x))
cvgcmp2lem.9 |- S = sup(ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}), RR, < )
cvgcmp2lem.10 |- H Fn NN
cvgcmp2lem.11 |- (x e. NN -> (H` x) = (S + (( + seq1 F)` x)))
Assertion
Ref Expression
cvgcmp2lem |- ( + seq1 G) ~~> sup(ran ( + seq1 G), RR, < )
Distinct variable groups:   x,A   x,y,B   x,F   x,G   x,S   x,H

Proof of Theorem cvgcmp2lem
StepHypRef Expression
1 cvgcmp2.3 . . 3 |- G:NN-->RR
21ser1ref 6277 . 2 |- ( + seq1 G):NN-->RR
3 cvgcmp2.5 . . 3 |- (x e. NN -> 0 <_ (G` x))
41, 3ser1mono 6282 . 2 |- (x e. NN -> (( + seq1 G)` x) <_ (( + seq1 G)` (x + 1)))
5 cvgcmp2lem.9 . . . . 5 |- S = sup(ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}), RR, < )
6 cvgcmp2.7 . . . . . . 7 |- B e. NN
72seq1ublem 6856 . . . . . . 7 |- (B e. NN -> (ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}) (_ RR /\ ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}) =/= (/) /\ E.z e. RR A.w e. ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B})w <_ z))
86, 7ax-mp 7 . . . . . 6 |- (ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}) (_ RR /\ ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}) =/= (/) /\ E.z e. RR A.w e. ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B})w <_ z)
98suprcli 6016 . . . . 5 |- sup(ran (( + seq1 G) |` {y e. NN | y <_ B}), RR, < ) e. RR
105, 9eqeltr 1541 . . . 4 |- S e. RR
11 cvgcmp2.1 . . . . 5 |- A e. V
12 cvgcmp2.2 . . . . . 6 |- F:NN-->RR
1312ser1ref 6277 . . . . 5 |- ( + seq1 F):NN-->RR
14 cvgcmp2.6 . . . . 5 |- ( + seq1 F) ~~> A
1511, 13, 14climfnrcl 7056 . . . 4 |- A e. RR
1610, 15readdcl 5314 . . 3 |- (S + A) e. RR
171ser1recl 6276 . . . . 5 |- (x e. NN -> (( + seq1 G)` x) e. RR)
18 cvgcmp2lem.11 . . . . . 6 |- (x e. NN -> (H` x) = (S + (( + seq1 F)` x)))
1912ser1recl 6276 . . . . . . 7 |- (x e. NN -> (( + seq1 F)` x) e. RR)
20 axaddrcl 5252 . . . . . . . 8 |- ((S e. RR /\ (( + seq1 F)` x) e. RR) -> (S + (( + seq1 F)` x)) e. RR)
2110, 20mpan 694 . . . . . . 7 |- ((( + seq1 F)` x) e. RR -> (S + (( + seq1 F)` x)) e. RR)
2219, 21syl 10 . . . . . 6 |- (x e. NN -> (S + (( + seq1 F)` x)) e. RR)
2318, 22eqeltrd 1545 . . . . 5 |- (x e. NN -> (H` x) e. RR)
2416a1i 8 . . . . 5 |- (x e. NN -> (S + A) e. RR)
25 cvgcmp2.4 . . . . . . . 8 |- (x e. NN -> 0 <_ (F` x))
26 cvgcmp2.8 . . . . . . . 8 |- ((x e. NN /\ B < x) -> (G` x) <_ (F` x))
2712, 1, 25, 26, 5ser1cmp2 7121 . . . . . . 7 |- ((x e. NN /\ B e. NN) -> (( + seq1 G)` x) <_ (S + (( + seq1 F)` x)))
286, 27mpan2 695 . . . . . 6 |- (x e. NN -> (( + seq1 G)` x) <_ (S + (( + seq1 F)` x)))
2928, 18breqtrrd 2636 . . . . 5 |- (x e. NN -> (( + seq1 G)` x) <_ (H` x))
30 oprex 3974 . . . . . 6 |- (S + A) e. V
31 ffnfv 3819 . . . . . . 7 |- (H:NN-->RR <-> (H Fn NN /\ A.x e. NN (H` x) e. RR))
32 cvgcmp2lem.10 . . . . . . 7 |- H Fn NN
3323rgen 1695 . . . . . . 7 |- A.x e. NN (H` x) e. RR
3431, 32, 33mpbir2an 729 . . . . . 6 |- H:NN-->RR
3512, 25ser1mono 6282 . . . . . . . 8 |- (z e. NN -> (( + seq1 F)` z) <_ (( + seq1 F)` (z + 1)))
36 leadd2t 5608 . . . . . . . . . 10 |- (((( + seq1 F)` z) e. RR /\ (( + seq1 F)` (z + 1)) e. RR /\ S e. RR) -> ((( + seq1 F)` z) <_ (( + seq1 F)` (z + 1)) <-> (S + (( + seq1 F)` z)) <_ (S + (( + seq1 F)` (z + 1)))))
3710, 36mp3an3 903 . . . . . . . . 9 |- (((( + seq1 F)` z) e. RR /\ (( + seq1 F)` (z + 1)) e. RR) -> ((( + seq1 F)` z) <_ (( + seq1 F)` (z + 1)) <-> (S + (( + seq1 F)` z)) <_ (S + (( + seq1 F)` (z + 1)))))
3812ser1recl 6276 . . . . . . . . 9 |- (z e. NN -> (( + seq1 F)` z) e. RR)
39 peano2nn 5891 . . . . . . . . . 10 |- (z e. NN -> (z + 1) e. NN)
4012ser1recl 6276 . . . . . . . . . 10 |- ((z + 1) e. NN -> (( + seq1 F)` (z + 1)) e. RR)
4139, 40syl 10 . . . . . . . . 9 |- (z e. NN -> (( + seq1 F)` (z + 1)) e. RR)
4237, 38, 41sylanc 471 . . . . . . . 8 |- (z e. NN -> ((( + seq1 F)` z) <_ (( + seq1 F)` (z + 1)) <-> (S + (( + seq1 F)` z)) <_ (S + (( + seq1 F)` (z + 1)))))
4335, 42mpbid 195 . . . . . . 7 |- (z e. NN -> (S + (( + seq1 F)` z)) <_ (S + (( + seq1 F)` (z + 1))))
44 fveq2 3715 . . . . . . . . 9 |- (x = z -> (H` x) = (H` z))
45 fveq2 3715 . . . . . . . . . 10 |- (x = z -> (( + seq1 F)` x) = (( + seq1 F)` z))
4645opreq2d 3967 . . . . . . . . 9 |- (x = z -> (S + (( + seq1 F)` x)) = (S + (( + seq1 F)` z)))
4744, 46eqeq12d 1486 . . . . . . . 8 |- (x = z -> ((H` x) = (S + (( + seq1 F)` x)) <-> (H` z) = (S + (( + seq1 F)` z))))
4847, 18vtoclga 1848 . . . . . . 7 |- (z e. NN -> (H` z) = (S + (( + seq1 F)` z)))
49 fveq2 3715 . . . . . . . . . 10 |- (x = (z + 1) -> (H` x) = (H` (z + 1)))
50 fveq2 3715 . . . . . . . . . . 11 |- (x = (z + 1) -> (( + seq1 F)` x) = (( + seq1 F)` (z + 1)))
5150opreq2d 3967 . . . . . . . . . 10 |- (x = (z + 1) -> (S + (( + seq1 F)` x)) = (S + (( + seq1 F)` (z + 1))))
5249, 51eqeq12d 1486 . . . . . . . . 9 |- (x = (z + 1) -> ((H` x) = (S + (( + seq1 F)` x)) <-> (H` (z + 1)) = (S + (( + seq1 F)` (z + 1)))))
5352, 18vtoclga 1848 . . . . . . . 8 |- ((z + 1) e. NN -> (H` (z + 1)) = (S + (( + seq1 F)` (z + 1))))
5439, 53syl 10 . . . . . . 7 |- (z e. NN -> (H` (z + 1)) = (S + (( + seq1 F)` (z + 1))))
5543, 48, 543brtr4d 2640 . . . . . 6 |- (z e. NN -> (H` z) <_ (H` (z + 1)))
5610recn 5294 . . . . . . 7 |- S e. CC
5719recnd 5295 . . . . . . . 8 |- (x e. NN -> (( + seq1 F)` x) e. CC)
5857, 18jca 288 . . . . . . 7 |- (x e. NN -> ((( + seq1 F)` x) e. CC /\ (H` x) = (S + (( + seq1 F)` x))))
5956, 11, 14, 32, 58climaddc 7076 . . . . . 6 |- H ~~> (S + A)
6030, 34, 55, 59climub 7098 . . . . 5 |- (x e. NN -> (H` x) <_ (S + A))
6117, 23, 24, 29, 60letrd 5507 . . . 4 |- (x e. NN -> (( + seq1 G)` x) <_ (S + A))
6261rgen 1695 . . 3 |- A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ (S + A)
63 breq2 2618 . . . . 5 |- (z = (S + A) -> ((( + seq1 G)` x) <_ z <-> (( + seq1 G)` x) <_ (S + A)))
6463ralbidv 1660 . . . 4 |- (z = (S + A) -> (A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ z <-> A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ (S + A)))
6564rcla4ev 1873 . . 3 |- (((S + A) e. RR /\ A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ (S + A)) -> E.z e. RR A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ z)
6616, 62, 65mp2an 696 . 2 |- E.z e. RR A.x e. NN (( + seq1 G)` x) <_ z
672, 4, 66climsup 7099 1 |- ( + seq1 G) ~~> sup(ran ( + seq1 G), RR, < )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 3   <-> wb 146   /\ wa 223   /\ w3a 774   = wceq