Metamath Proof Explorer


Theorem sge0less

Description: A shorter sum of nonnegative extended reals is smaller than a longer one. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses sge0less.1 ⊢ φ → X ∈ V
sge0less.2 ⊢ φ → F : X ⟶ 0 +∞
Assertion sge0less ⊢ φ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sge0less.1 ⊢ φ → X ∈ V
2 sge0less.2 ⊢ φ → F : X ⟶ 0 +∞
3 inex1g ⊢ X ∈ V → X ∩ Y ∈ V
4 1 3 syl ⊢ φ → X ∩ Y ∈ V
5 fresin ⊢ F : X ⟶ 0 +∞ → F ↾ Y : X ∩ Y ⟶ 0 +∞
6 2 5 syl ⊢ φ → F ↾ Y : X ∩ Y ⟶ 0 +∞
7 4 6 sge0xrcl ⊢ φ → sum^ ⁡ F ↾ Y ∈ ℝ *
8 pnfge ⊢ sum^ ⁡ F ↾ Y ∈ ℝ * → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ +∞
9 7 8 syl ⊢ φ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ +∞
10 9 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ +∞
11 id ⊢ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F = +∞
12 11 eqcomd ⊢ sum^ ⁡ F = +∞ → +∞ = sum^ ⁡ F
13 12 adantl ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F = +∞ → +∞ = sum^ ⁡ F
14 10 13 breqtrd ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F
15 simpl ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → φ
16 simpr ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → ¬ sum^ ⁡ F = +∞
17 15 1 syl ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → X ∈ V
18 15 2 syl ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → F : X ⟶ 0 +∞
19 17 18 sge0repnf ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F ∈ ℝ ↔ ¬ sum^ ⁡ F = +∞
20 16 19 mpbird ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F ∈ ℝ
21 elinel1 ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → x ∈ 𝒫 X ∩ Y
22 elpwi ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y → x ⊆ X ∩ Y
23 21 22 syl ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → x ⊆ X ∩ Y
24 inss2 ⊢ X ∩ Y ⊆ Y
25 24 a1i ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → X ∩ Y ⊆ Y
26 23 25 sstrd ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → x ⊆ Y
27 26 adantr ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ∧ y ∈ x → x ⊆ Y
28 simpr ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ∧ y ∈ x → y ∈ x
29 27 28 sseldd ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ∧ y ∈ x → y ∈ Y
30 fvres ⊢ y ∈ Y → F ↾ Y ⁡ y = F ⁡ y
31 29 30 syl ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ∧ y ∈ x → F ↾ Y ⁡ y = F ⁡ y
32 31 ralrimiva ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → ∀ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y = F ⁡ y
33 32 sumeq2d ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin → ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y = ∑ y ∈ x F ⁡ y
34 33 mpteq2ia ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y = x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
35 inss1 ⊢ X ∩ Y ⊆ X
36 35 sspwi ⊢ 𝒫 X ∩ Y ⊆ 𝒫 X
37 ssrin ⊢ 𝒫 X ∩ Y ⊆ 𝒫 X → 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⊆ 𝒫 X ∩ Fin
38 36 37 ax-mp ⊢ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⊆ 𝒫 X ∩ Fin
39 mptss ⊢ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⊆ 𝒫 X ∩ Fin → x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ⊆ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
40 38 39 ax-mp ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ⊆ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
41 34 40 eqsstri ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
42 rnss ⊢ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y → ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
43 41 42 ax-mp ⊢ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
44 43 a1i ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y
45 2 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → F : X ⟶ 0 +∞
46 1 adantr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → X ∈ V
47 simpr ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sum^ ⁡ F ∈ ℝ
48 46 45 47 sge0rern ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → ¬ +∞ ∈ ran ⁡ F
49 45 48 fge0iccico ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → F : X ⟶ 0 +∞
50 49 sge0rnre ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ⊆ ℝ
51 ressxr ⊢ ℝ ⊆ ℝ *
52 50 51 sstrdi ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ⊆ ℝ *
53 supxrss ⊢ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ⊆ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ∧ ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ⊆ ℝ * → sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ℝ * < ≤ sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ℝ * <
54 44 52 53 syl2anc ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ℝ * < ≤ sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ℝ * <
55 46 3 syl ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → X ∩ Y ∈ V
56 45 5 syl ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → F ↾ Y : X ∩ Y ⟶ 0 +∞
57 nelrnres ⊢ ¬ +∞ ∈ ran ⁡ F → ¬ +∞ ∈ ran ⁡ F ↾ Y
58 48 57 syl ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → ¬ +∞ ∈ ran ⁡ F ↾ Y
59 56 58 fge0iccico ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → F ↾ Y : X ∩ Y ⟶ 0 +∞
60 55 59 sge0reval ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sum^ ⁡ F ↾ Y = sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ℝ * <
61 46 49 sge0reval ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sum^ ⁡ F = sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ℝ * <
62 60 61 breq12d ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F ↔ sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Y ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ↾ Y ⁡ y ℝ * < ≤ sup ran ⁡ x ∈ 𝒫 X ∩ Fin ⟼ ∑ y ∈ x F ⁡ y ℝ * <
63 54 62 mpbird ⊢ φ ∧ sum^ ⁡ F ∈ ℝ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F
64 15 20 63 syl2anc ⊢ φ ∧ ¬ sum^ ⁡ F = +∞ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F
65 14 64 pm2.61dan ⊢ φ → sum^ ⁡ F ↾ Y ≤ sum^ ⁡ F