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Theorem sge0xaddlem1 40650
Description: The extended addition of two generalized sums of nonnegative extended reals. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
sge0xaddlem1.a  |-  ( ph  ->  A  e.  V )
sge0xaddlem1.b  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  ( 0 [,) +oo ) )
sge0xaddlem1.c  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  ( 0 [,) +oo ) )
sge0xaddlem1.rp  |-  ( ph  ->  E  e.  RR+ )
sge0xaddlem1.u  |-  ( ph  ->  U  C_  A )
sge0xaddlem1.ufi  |-  ( ph  ->  U  e.  Fin )
sge0xaddlem1.7  |-  ( ph  ->  W  C_  A )
sge0xaddlem1.wfi  |-  ( ph  ->  W  e.  Fin )
sge0xaddlem1.ltb  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  < 
( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2 ) ) )
sge0xaddlem1.ltc  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) )  < 
( sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )
sge0xaddlem1.xr  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  ( 0 [,] +oo )
)
sge0xaddlem1.sb  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  e.  RR )
sge0xaddlem1.sc  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) )  e.  RR )
Assertion
Ref Expression
sge0xaddlem1  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
Distinct variable groups:    x, k, A    x, B    x, C    U, k, x    k, W, x    ph, 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 1843 . . . . 5  |-  F/ k
ph
2 sge0xaddlem1.a . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  e.  V )
3 sge0xaddlem1.b . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  ( 0 [,) +oo ) )
41, 2, 3sge0revalmpt 40595 . . . 4  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  =  sup ( ran  (
y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  ) )
5 sge0xaddlem1.c . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  ( 0 [,) +oo ) )
61, 2, 5sge0revalmpt 40595 . . . 4  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) )  =  sup ( ran  (
z  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  z  C ) ,  RR* ,  <  ) )
74, 6oveq12d 6668 . . 3  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  =  ( sup ( ran  ( y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  )  +  sup ( ran  ( z  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  z  C ) ,  RR* ,  <  ) ) )
84eqcomd 2628 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  )  =  (Σ^ `  (
k  e.  A  |->  B ) ) )
9 sge0xaddlem1.sb . . . . . 6  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  e.  RR )
108, 9eqeltrd 2701 . . . . 5  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )
11 sge0xaddlem1.sc . . . . . 6  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) )  e.  RR )
126, 11eqeltrrd 2702 . . . . 5  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
z  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  z  C ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )
1310, 12readdcld 10069 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( sup ( ran  ( y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  )  +  sup ( ran  ( z  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  z  C ) ,  RR* ,  <  ) )  e.  RR )
1413rexrd 10089 . . 3  |-  ( ph  ->  ( sup ( ran  ( y  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  y  B ) ,  RR* ,  <  )  +  sup ( ran  ( z  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  z  C ) ,  RR* ,  <  ) )  e. 
RR* )
157, 14eqeltrd 2701 . 2  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  e.  RR* )
16 elinel2 3800 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  x  e.  Fin )
1716adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  ->  x  e.  Fin )
18 simpll 790 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  /\  k  e.  x )  ->  ph )
19 elpwinss 39216 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  x  C_  A )
2019adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  k  e.  x
)  ->  x  C_  A
)
21 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  k  e.  x
)  ->  k  e.  x )
2220, 21sseldd 3604 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  k  e.  x
)  ->  k  e.  A )
2322adantll 750 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  /\  k  e.  x )  ->  k  e.  A )
24 rge0ssre 12280 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0 [,) +oo )  C_  RR
2524, 3sseldi 3601 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  RR )
2618, 23, 25syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  /\  k  e.  x )  ->  B  e.  RR )
2724, 5sseldi 3601 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  RR )
2818, 23, 27syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  /\  k  e.  x )  ->  C  e.  RR )
2926, 28readdcld 10069 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  /\  k  e.  x )  ->  ( B  +  C )  e.  RR )
3017, 29fsumrecl 14465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  ->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C )  e.  RR )
3130rexrd 10089 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) )  ->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C )  e.  RR* )
3231ralrimiva 2966 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) sum_ k  e.  x  ( B  +  C
)  e.  RR* )
33 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) )  =  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) )
3433rnmptss 6392 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) sum_ k  e.  x  ( B  +  C )  e.  RR*  ->  ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) )  C_  RR* )
3532, 34syl 17 . . . 4  |-  ( ph  ->  ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) )  C_  RR* )
36 supxrcl 12145 . . . 4  |-  ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) )  C_  RR*  ->  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) ) , 
RR* ,  <  )  e. 
RR* )
3735, 36syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR* )
38 sge0xaddlem1.rp . . . 4  |-  ( ph  ->  E  e.  RR+ )
3938rpxrd 11873 . . 3  |-  ( ph  ->  E  e.  RR* )
4037, 39xaddcld 12131 . 2  |-  ( ph  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E )  e.  RR* )
41 sge0xaddlem1.ufi . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  U  e.  Fin )
42 simpl 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  U )  ->  ph )
43 sge0xaddlem1.u . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  U  C_  A )
4443sselda 3603 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  U )  ->  k  e.  A )
4542, 44, 3syl2anc 693 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  U )  ->  B  e.  ( 0 [,) +oo ) )
4624, 45sseldi 3601 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  U )  ->  B  e.  RR )
4741, 46fsumrecl 14465 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  U  B  e.  RR )
4838rpred 11872 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  E  e.  RR )
4948rehalfcld 11279 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( E  /  2
)  e.  RR )
5047, 49readdcld 10069 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2 ) )  e.  RR )
51 sge0xaddlem1.wfi . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  W  e.  Fin )
5224a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  (
0 [,) +oo )  C_  RR )
53 simpl 473 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  ph )
54 sge0xaddlem1.7 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  W  C_  A )
5554adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  W  C_  A )
56 simpr 477 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  k  e.  W )
5755, 56sseldd 3604 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  k  e.  A )
5853, 57, 5syl2anc 693 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  C  e.  ( 0 [,) +oo ) )
5952, 58sseldd 3604 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  W )  ->  C  e.  RR )
6051, 59fsumrecl 14465 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  W  C  e.  RR )
6160, 49readdcld 10069 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) )  e.  RR )
6250, 61readdcld 10069 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2
) )  +  (
sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )  e.  RR )
6362rexrd 10089 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2
) )  +  (
sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )  e.  RR* )
64 sge0xaddlem1.ltb . . . 4  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  < 
( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2 ) ) )
65 sge0xaddlem1.ltc . . . 4  |-  ( ph  ->  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) )  < 
( sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )
669, 11, 50, 61, 64, 65ltadd12dd 39559 . . 3  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  <  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  / 
2 ) )  +  ( sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) ) )
6747recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  U  B  e.  CC )
6849recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( E  /  2
)  e.  CC )
6960recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  W  C  e.  CC )
7067, 68, 69, 68add4d 10264 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2
) )  +  (
sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )  =  ( (
sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  ( ( E  / 
2 )  +  ( E  /  2 ) ) ) )
7148recnd 10068 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  E  e.  CC )
72712halvesd 11278 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( E  / 
2 )  +  ( E  /  2 ) )  =  E )
7372oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  ( ( E  /  2 )  +  ( E  / 
2 ) ) )  =  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
) )
7470, 73eqtrd 2656 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2
) )  +  (
sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )  =  ( (
sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E ) )
7574, 63eqeltrrd 2702 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  e.  RR* )
76 pnfxr 10092 . . . . . . . . 9  |- +oo  e.  RR*
7776a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  -> +oo  e.  RR* )
7874, 62eqeltrrd 2702 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  e.  RR )
79 ltpnf 11954 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E )  e.  RR  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  < +oo )
8078, 79syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  < +oo )
8175, 77, 80xrltled 39486 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  <_ +oo )
8281adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
)  <_ +oo )
83 oveq1 6657 . . . . . . . 8  |-  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) ) , 
RR* ,  <  )  = +oo  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E )  =  ( +oo +e E ) )
8483adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E )  =  ( +oo +e E ) )
8548renemnfd 10091 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  E  =/= -oo )
86 xaddpnf2 12058 . . . . . . . . 9  |-  ( ( E  e.  RR*  /\  E  =/= -oo )  ->  ( +oo +e E )  = +oo )
8739, 85, 86syl2anc 693 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( +oo +e
E )  = +oo )
8887adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ( +oo +e E )  = +oo )
8984, 88eqtr2d 2657 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  -> +oo  =  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) ) , 
RR* ,  <  ) +e E ) )
9082, 89breqtrd 4679 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
)  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
91 simpl 473 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  -.  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ph )
92 sge0xaddlem1.xr . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  ( 0 [,] +oo )
)
9391, 92syl 17 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  -.  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  ( 0 [,] +oo )
)
94 neqne 2802 . . . . . . . 8  |-  ( -. 
sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  =/= +oo )
9594adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  -.  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  =/= +oo )
96 ge0xrre 39758 . . . . . . 7  |-  ( ( sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  ( 0 [,] +oo )  /\  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  =/= +oo )  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )
9793, 95, 96syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  -.  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )
9847, 60readdcld 10069 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  e.  RR )
9998adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  e.  RR )
100 simpr 477 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )
10148adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  E  e.  RR )
10241, 51jca 554 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( U  e.  Fin  /\  W  e.  Fin )
)
103 unfi 8227 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( U  e.  Fin  /\  W  e.  Fin )  ->  ( U  u.  W
)  e.  Fin )
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( U  u.  W
)  e.  Fin )
105 simpl 473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  ph )
10643, 54unssd 3789 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( U  u.  W
)  C_  A )
107106adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  ( U  u.  W )  C_  A )
108 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  k  e.  ( U  u.  W
) )
109107, 108sseldd 3604 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  k  e.  A )
110105, 109, 25syl2anc 693 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  B  e.  RR )
111109, 27syldan 487 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  C  e.  RR )
112110, 111readdcld 10069 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  ( B  +  C )  e.  RR )
113104, 112fsumrecl 14465 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  RR )
114113adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  RR )
115104, 110fsumrecl 14465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) B  e.  RR )
116104, 111fsumrecl 14465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) C  e.  RR )
117 icossicc 12260 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 0 [,) +oo )  C_  ( 0 [,] +oo )
118117, 3sseldi 3601 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  ( 0 [,] +oo ) )
119 xrge0ge0 39563 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( B  e.  ( 0 [,] +oo )  ->  0  <_  B )
120118, 119syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  0  <_  B )
121109, 120syldan 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  0  <_  B )
122 ssun1 3776 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  U  C_  ( U  u.  W
)
123122a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  U  C_  ( U  u.  W ) )
124104, 110, 121, 123fsumless 14528 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  U  B  <_  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) B )
125117, 5sseldi 3601 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  ( 0 [,] +oo ) )
126 xrge0ge0 39563 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( C  e.  ( 0 [,] +oo )  ->  0  <_  C )
127125, 126syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  0  <_  C )
128109, 127syldan 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  0  <_  C )
129 ssun2 3777 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  W  C_  ( U  u.  W
)
130129a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  W  C_  ( U  u.  W ) )
131104, 111, 128, 130fsumless 14528 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  W  C  <_  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) C )
13247, 60, 115, 116, 124, 131leadd12dd 39532 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  <_ 
( sum_ k  e.  ( U  u.  W ) B  +  sum_ k  e.  ( U  u.  W
) C ) )
133110recnd 10068 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  B  e.  CC )
134111recnd 10068 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( U  u.  W
) )  ->  C  e.  CC )
135104, 133, 134fsumadd 14470 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  =  ( sum_ k  e.  ( U  u.  W ) B  +  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) C ) )
136135eqcomd 2628 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  ( U  u.  W ) B  +  sum_ k  e.  ( U  u.  W
) C )  = 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
) )
137132, 136breqtrd 4679 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  <_  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C ) )
138137adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  <_  sum_ k  e.  ( U  u.  W
) ( B  +  C ) )
13935adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) )  C_  RR* )
140104, 106elpwd 4167 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( U  u.  W
)  e.  ~P A
)
141140, 104elind 3798 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( U  u.  W
)  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
)
142113elexd 3214 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  _V )
143 sumeq1 14419 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  ( U  u.  W )  ->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C )  =  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C ) )
14433, 143elrnmpt1s 5373 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( U  u.  W
)  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  _V )  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) )
145141, 142, 144syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) )
146145adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  e.  ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) )
147 supxrub 12154 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) )  C_  RR*  /\  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C )  e. 
ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) )  ->  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C )  <_  sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) )
148139, 146, 147syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  sum_ k  e.  ( U  u.  W ) ( B  +  C
)  <_  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) )
14999, 114, 100, 138, 148letrd 10194 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  <_  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) )
15099, 100, 101, 149leadd1dd 10641 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
)  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  +  E
) )
151 rexadd 12063 . . . . . . . . 9  |-  ( ( sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR  /\  E  e.  RR )  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E )  =  ( sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  +  E
) )
152100, 101, 151syl2anc 693 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E )  =  ( sup ( ran  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |-> 
sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  +  E
) )
153152eqcomd 2628 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  +  E
)  =  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C ) ) , 
RR* ,  <  ) +e E ) )
154150, 153breqtrd 4679 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  e.  RR )  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
)  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
15591, 97, 154syl2anc 693 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  -.  sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  )  = +oo )  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C )  +  E
)  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
15690, 155pm2.61dan 832 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  sum_ k  e.  W  C
)  +  E )  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
15774, 156eqbrtrd 4675 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( sum_ k  e.  U  B  +  ( E  /  2
) )  +  (
sum_ k  e.  W  C  +  ( E  /  2 ) ) )  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
15815, 63, 40, 66, 157xrltletrd 11992 . 2  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  <  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
15915, 40, 158xrltled 39486 1  |-  ( ph  ->  ( (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  B ) )  +  (Σ^ `  ( k  e.  A  |->  C ) ) )  <_  ( sup ( ran  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  sum_ k  e.  x  ( B  +  C
) ) ,  RR* ,  <  ) +e
E ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   _Vcvv 3200    u. cun 3572    i^i cin 3573    C_ wss 3574   ~Pcpw 4158   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   ran crn 5115   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Fincfn 7955   supcsup 8346   RRcr 9935   0cc0 9936    + caddc 9939   +oocpnf 10071   -oocmnf 10072   RR*cxr 10073    < clt 10074    <_ cle 10075    / cdiv 10684   2c2 11070   RR+crp 11832   +ecxad 11944   [,)cico 12177   [,]cicc 12178   sum_csu 14416  Σ^csumge0 40579
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-oi 8415  df-card 8765  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-xadd 11947  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-sum 14417  df-sumge0 40580
This theorem is referenced by:  sge0xaddlem2  40651
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