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Theorem rrvsum

Description: An indexed sum of random variables is a random variable. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-May-2017)

Ref Expression
Hypotheses rrvsum.1 φPProb
rrvsum.2 φX:RndVarP
rrvsum.3 φNS=seq1f+XN
Assertion rrvsum φNSRndVarP

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrvsum.1 φPProb
2 rrvsum.2 φX:RndVarP
3 rrvsum.3 φNS=seq1f+XN
4 fveq2 k=1seq1f+Xk=seq1f+X1
5 4 eleq1d k=1seq1f+XkRndVarPseq1f+X1RndVarP
6 5 imbi2d k=1φseq1f+XkRndVarPφseq1f+X1RndVarP
7 fveq2 k=nseq1f+Xk=seq1f+Xn
8 7 eleq1d k=nseq1f+XkRndVarPseq1f+XnRndVarP
9 8 imbi2d k=nφseq1f+XkRndVarPφseq1f+XnRndVarP
10 fveq2 k=n+1seq1f+Xk=seq1f+Xn+1
11 10 eleq1d k=n+1seq1f+XkRndVarPseq1f+Xn+1RndVarP
12 11 imbi2d k=n+1φseq1f+XkRndVarPφseq1f+Xn+1RndVarP
13 fveq2 k=Nseq1f+Xk=seq1f+XN
14 13 eleq1d k=Nseq1f+XkRndVarPseq1f+XNRndVarP
15 14 imbi2d k=Nφseq1f+XkRndVarPφseq1f+XNRndVarP
16 1z 1
17 seq1 1seq1f+X1=X1
18 16 17 ax-mp seq1f+X1=X1
19 1nn 1
20 2 ffvelcdmda φ1X1RndVarP
21 19 20 mpan2 φX1RndVarP
22 18 21 eqeltrid φseq1f+X1RndVarP
23 seqp1 n1seq1f+Xn+1=seq1f+Xn+fXn+1
24 nnuz =1
25 23 24 eleq2s nseq1f+Xn+1=seq1f+Xn+fXn+1
26 25 ad2antlr φnseq1f+XnRndVarPseq1f+Xn+1=seq1f+Xn+fXn+1
27 1 ad2antrr φnseq1f+XnRndVarPPProb
28 simpr φnseq1f+XnRndVarPseq1f+XnRndVarP
29 peano2nn nn+1
30 2 ffvelcdmda φn+1Xn+1RndVarP
31 29 30 sylan2 φnXn+1RndVarP
32 31 adantr φnseq1f+XnRndVarPXn+1RndVarP
33 27 28 32 rrvadd φnseq1f+XnRndVarPseq1f+Xn+fXn+1RndVarP
34 26 33 eqeltrd φnseq1f+XnRndVarPseq1f+Xn+1RndVarP
35 34 ex φnseq1f+XnRndVarPseq1f+Xn+1RndVarP
36 35 expcom nφseq1f+XnRndVarPseq1f+Xn+1RndVarP
37 36 a2d nφseq1f+XnRndVarPφseq1f+Xn+1RndVarP
38 6 9 12 15 22 37 nnind Nφseq1f+XNRndVarP
39 38 impcom φNseq1f+XNRndVarP
40 3 39 eqeltrd φNSRndVarP