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Theorem xrge0tsmsd

Description: Any finite or infinite sum in the nonnegative extended reals is uniquely convergent to the supremum of all finite sums. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2015) (Revised by Thierry Arnoux, 30-Jan-2017)

Ref Expression
Hypotheses xrge0tsmsd.g G = 𝑠 * 𝑠 0 +∞
xrge0tsmsd.a φ A V
xrge0tsmsd.f φ F : A 0 +∞
xrge0tsmsd.s φ S = sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
Assertion xrge0tsmsd φ G tsums F = S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xrge0tsmsd.g G = 𝑠 * 𝑠 0 +∞
2 xrge0tsmsd.a φ A V
3 xrge0tsmsd.f φ F : A 0 +∞
4 xrge0tsmsd.s φ S = sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
5 iccssxr 0 +∞ *
6 xrsbas * = Base 𝑠 *
7 1 6 ressbas2 0 +∞ * 0 +∞ = Base G
8 5 7 ax-mp 0 +∞ = Base G
9 eqid 0 G = 0 G
10 xrge0cmn 𝑠 * 𝑠 0 +∞ CMnd
11 1 10 eqeltri G CMnd
12 11 a1i φ s 𝒫 A Fin G CMnd
13 simpr φ s 𝒫 A Fin s 𝒫 A Fin
14 elfpw s 𝒫 A Fin s A s Fin
15 14 simplbi s 𝒫 A Fin s A
16 fssres F : A 0 +∞ s A F s : s 0 +∞
17 3 15 16 syl2an φ s 𝒫 A Fin F s : s 0 +∞
18 elinel2 s 𝒫 A Fin s Fin
19 18 adantl φ s 𝒫 A Fin s Fin
20 fvexd φ s 𝒫 A Fin 0 G V
21 17 19 20 fdmfifsupp φ s 𝒫 A Fin finSupp 0 G F s
22 8 9 12 13 17 21 gsumcl φ s 𝒫 A Fin G F s 0 +∞
23 5 22 sseldi φ s 𝒫 A Fin G F s *
24 23 fmpttd φ s 𝒫 A Fin G F s : 𝒫 A Fin *
25 24 frnd φ ran s 𝒫 A Fin G F s *
26 supxrcl ran s 𝒫 A Fin G F s * sup ran s 𝒫 A Fin G F s * < *
27 25 26 syl φ sup ran s 𝒫 A Fin G F s * < *
28 4 27 eqeltrd φ S *
29 0ss A
30 0fin Fin
31 elfpw 𝒫 A Fin A Fin
32 29 30 31 mpbir2an 𝒫 A Fin
33 0cn 0
34 eqid s 𝒫 A Fin G F s = s 𝒫 A Fin G F s
35 reseq2 s = F s = F
36 res0 F =
37 35 36 eqtrdi s = F s =
38 37 oveq2d s = G F s = G
39 eqid 𝑠 * 𝑠 * −∞ = 𝑠 * 𝑠 * −∞
40 39 xrge0subm 0 +∞ SubMnd 𝑠 * 𝑠 * −∞
41 xrex * V
42 difexg * V * −∞ V
43 41 42 ax-mp * −∞ V
44 simpl x * 0 x x *
45 ge0nemnf x * 0 x x −∞
46 44 45 jca x * 0 x x * x −∞
47 elxrge0 x 0 +∞ x * 0 x
48 eldifsn x * −∞ x * x −∞
49 46 47 48 3imtr4i x 0 +∞ x * −∞
50 49 ssriv 0 +∞ * −∞
51 ressabs * −∞ V 0 +∞ * −∞ 𝑠 * 𝑠 * −∞ 𝑠 0 +∞ = 𝑠 * 𝑠 0 +∞
52 43 50 51 mp2an 𝑠 * 𝑠 * −∞ 𝑠 0 +∞ = 𝑠 * 𝑠 0 +∞
53 1 52 eqtr4i G = 𝑠 * 𝑠 * −∞ 𝑠 0 +∞
54 39 xrs10 0 = 0 𝑠 * 𝑠 * −∞
55 53 54 subm0 0 +∞ SubMnd 𝑠 * 𝑠 * −∞ 0 = 0 G
56 40 55 ax-mp 0 = 0 G
57 56 gsum0 G = 0
58 38 57 eqtrdi s = G F s = 0
59 34 58 elrnmpt1s 𝒫 A Fin 0 0 ran s 𝒫 A Fin G F s
60 32 33 59 mp2an 0 ran s 𝒫 A Fin G F s
61 supxrub ran s 𝒫 A Fin G F s * 0 ran s 𝒫 A Fin G F s 0 sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
62 25 60 61 sylancl φ 0 sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
63 62 4 breqtrrd φ 0 S
64 elxrge0 S 0 +∞ S * 0 S
65 28 63 64 sylanbrc φ S 0 +∞
66 letop ordTop Top
67 ovex 0 +∞ V
68 elrest ordTop Top 0 +∞ V u ordTop 𝑡 0 +∞ v ordTop u = v 0 +∞
69 66 67 68 mp2an u ordTop 𝑡 0 +∞ v ordTop u = v 0 +∞
70 elinel1 S v 0 +∞ S v
71 simplrl φ v ordTop S v S v ordTop
72 reex V
73 elrestr ordTop Top V v ordTop v ordTop 𝑡
74 66 72 73 mp3an12 v ordTop v ordTop 𝑡
75 71 74 syl φ v ordTop S v S v ordTop 𝑡
76 eqid ordTop 𝑡 = ordTop 𝑡
77 76 xrtgioo topGen ran . = ordTop 𝑡
78 75 77 eleqtrrdi φ v ordTop S v S v topGen ran .
79 simplrr φ v ordTop S v S S v
80 simpr φ v ordTop S v S S
81 79 80 elind φ v ordTop S v S S v
82 tg2 v topGen ran . S v u ran . S u u v
83 78 81 82 syl2anc φ v ordTop S v S u ran . S u u v
84 ioof . : * × * 𝒫
85 ffn . : * × * 𝒫 . Fn * × *
86 ovelrn . Fn * × * u ran . r * w * u = r w
87 84 85 86 mp2b u ran . r * w * u = r w
88 simprrr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r w v
89 88 adantr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r w v
90 inss1 v v
91 89 90 sstrdi φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r w v
92 11 a1i φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G CMnd
93 simprrl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y 𝒫 A Fin
94 elinel2 y 𝒫 A Fin y Fin
95 93 94 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y Fin
96 simp-4l φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y φ
97 96 3 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F : A 0 +∞
98 elfpw y 𝒫 A Fin y A y Fin
99 98 simplbi y 𝒫 A Fin y A
100 93 99 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y A
101 97 100 fssresd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F y : y 0 +∞
102 3 ffund φ Fun F
103 102 ad2antrr φ v ordTop S v S Fun F
104 103 ad2antrr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y Fun F
105 c0ex 0 V
106 105 a1i φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y 0 V
107 104 95 106 resfifsupp φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y finSupp 0 F y
108 8 56 92 95 101 107 gsumcl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y 0 +∞
109 5 108 sseldi φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y *
110 simprll φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r *
111 110 adantr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r *
112 simprll φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z 𝒫 A Fin
113 simprrr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z y
114 113 100 sstrd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z A
115 97 114 fssresd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F z : z 0 +∞
116 ssfi y Fin z y z Fin
117 95 113 116 syl2anc φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z Fin
118 fvexd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y 0 G V
119 115 117 118 fdmfifsupp φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y finSupp 0 G F z
120 8 9 92 112 115 119 gsumcl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z 0 +∞
121 5 120 sseldi φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z *
122 simprlr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r < G F z
123 96 2 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y A V
124 1 123 97 93 113 xrge0gsumle φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z G F y
125 111 121 109 122 124 xrltletrd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r < G F y
126 96 28 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y S *
127 simprlr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v w *
128 127 adantr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y w *
129 96 25 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y ran s 𝒫 A Fin G F s *
130 ovex G F y V
131 reseq2 s = y F s = F y
132 131 oveq2d s = y G F s = G F y
133 34 132 elrnmpt1s y 𝒫 A Fin G F y V G F y ran s 𝒫 A Fin G F s
134 93 130 133 sylancl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y ran s 𝒫 A Fin G F s
135 supxrub ran s 𝒫 A Fin G F s * G F y ran s 𝒫 A Fin G F s G F y sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
136 129 134 135 syl2anc φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
137 96 4 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y S = sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
138 136 137 breqtrrd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y S
139 simprrl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v S r w
140 eliooord S r w r < S S < w
141 139 140 syl φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r < S S < w
142 141 simprd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v S < w
143 142 adantr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y S < w
144 109 126 128 138 143 xrlelttrd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y < w
145 elioo1 r * w * G F y r w G F y * r < G F y G F y < w
146 111 128 145 syl2anc φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y r w G F y * r < G F y G F y < w
147 109 125 144 146 mpbir3and φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y r w
148 91 147 sseldd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v
149 148 108 elind φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
150 149 anassrs φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
151 150 expr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
152 151 ralrimiva φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
153 141 simpld φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r < S
154 4 ad3antrrr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v S = sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
155 153 154 breqtrd φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r < sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
156 25 ad3antrrr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v ran s 𝒫 A Fin G F s *
157 supxrlub ran s 𝒫 A Fin G F s * r * r < sup ran s 𝒫 A Fin G F s * < w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w
158 156 110 157 syl2anc φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v r < sup ran s 𝒫 A Fin G F s * < w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w
159 155 158 mpbid φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w
160 ovex G F z V
161 160 rgenw z 𝒫 A Fin G F z V
162 reseq2 s = z F s = F z
163 162 oveq2d s = z G F s = G F z
164 163 cbvmptv s 𝒫 A Fin G F s = z 𝒫 A Fin G F z
165 breq2 w = G F z r < w r < G F z
166 164 165 rexrnmptw z 𝒫 A Fin G F z V w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w z 𝒫 A Fin r < G F z
167 161 166 ax-mp w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w z 𝒫 A Fin r < G F z
168 159 167 sylib φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin r < G F z
169 152 168 reximddv φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
170 169 expr φ v ordTop S v S r * w * S r w r w v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
171 eleq2 u = r w S u S r w
172 sseq1 u = r w u v r w v
173 171 172 anbi12d u = r w S u u v S r w r w v
174 173 imbi1d u = r w S u u v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞ S r w r w v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
175 170 174 syl5ibrcom φ v ordTop S v S r * w * u = r w S u u v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
176 175 rexlimdvva φ v ordTop S v S r * w * u = r w S u u v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
177 87 176 syl5bi φ v ordTop S v S u ran . S u u v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
178 177 rexlimdv φ v ordTop S v S u ran . S u u v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
179 83 178 mpd φ v ordTop S v S z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
180 simplrl φ v ordTop S v S = +∞ v ordTop
181 simpr φ v ordTop S v S = +∞ S = +∞
182 simplrr φ v ordTop S v S = +∞ S v
183 181 182 eqeltrrd φ v ordTop S v S = +∞ +∞ v
184 pnfnei v ordTop +∞ v r r +∞ v
185 180 183 184 syl2anc φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v
186 simprr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r +∞ v
187 186 ad2antrr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r +∞ v
188 11 a1i φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G CMnd
189 simprl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y 𝒫 A Fin
190 simp-5l φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y φ
191 190 3 syl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F : A 0 +∞
192 99 ad2antrl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y A
193 191 192 fssresd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F y : y 0 +∞
194 94 ad2antrl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y y Fin
195 fvexd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y 0 G V
196 193 194 195 fdmfifsupp φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y finSupp 0 G F y
197 8 9 188 189 193 196 gsumcl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y 0 +∞
198 5 197 sseldi φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y *
199 rexr r r *
200 199 ad2antrl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r *
201 200 ad2antrr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r *
202 simplrl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z 𝒫 A Fin
203 simprr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z y
204 203 192 sstrd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z A
205 191 204 fssresd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y F z : z 0 +∞
206 194 203 116 syl2anc φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y z Fin
207 205 206 195 fdmfifsupp φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y finSupp 0 G F z
208 8 9 188 202 205 207 gsumcl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z 0 +∞
209 5 208 sseldi φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z *
210 simplrr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r < G F z
211 190 2 syl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y A V
212 1 211 191 189 203 xrge0gsumle φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F z G F y
213 201 209 198 210 212 xrltletrd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y r < G F y
214 pnfge G F y * G F y +∞
215 198 214 syl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y +∞
216 pnfxr +∞ *
217 elioc1 r * +∞ * G F y r +∞ G F y * r < G F y G F y +∞
218 201 216 217 sylancl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y r +∞ G F y * r < G F y G F y +∞
219 198 213 215 218 mpbir3and φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y r +∞
220 187 219 sseldd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v
221 220 197 elind φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
222 221 expr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
223 222 ralrimiva φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
224 ltpnf r r < +∞
225 224 ad2antrl φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r < +∞
226 simplr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v S = +∞
227 225 226 breqtrrd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r < S
228 4 ad3antrrr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v S = sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
229 227 228 breqtrd φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r < sup ran s 𝒫 A Fin G F s * <
230 25 ad3antrrr φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v ran s 𝒫 A Fin G F s *
231 230 200 157 syl2anc φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v r < sup ran s 𝒫 A Fin G F s * < w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w
232 229 231 mpbid φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v w ran s 𝒫 A Fin G F s r < w
233 232 167 sylib φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin r < G F z
234 223 233 reximddv φ v ordTop S v S = +∞ r r +∞ v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
235 185 234 rexlimddv φ v ordTop S v S = +∞ z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
236 ge0nemnf S * 0 S S −∞
237 28 63 236 syl2anc φ S −∞
238 28 237 jca φ S * S −∞
239 238 adantr φ v ordTop S v S * S −∞
240 xrnemnf S * S −∞ S S = +∞
241 239 240 sylib φ v ordTop S v S S = +∞
242 179 235 241 mpjaodan φ v ordTop S v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
243 242 expr φ v ordTop S v z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
244 70 243 syl5 φ v ordTop S v 0 +∞ z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
245 eleq2 u = v 0 +∞ S u S v 0 +∞
246 eleq2 u = v 0 +∞ G F y u G F y v 0 +∞
247 246 imbi2d u = v 0 +∞ z y G F y u z y G F y v 0 +∞
248 247 rexralbidv u = v 0 +∞ z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
249 245 248 imbi12d u = v 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u S v 0 +∞ z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y v 0 +∞
250 244 249 syl5ibrcom φ v ordTop u = v 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u
251 250 rexlimdva φ v ordTop u = v 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u
252 69 251 syl5bi φ u ordTop 𝑡 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u
253 252 ralrimiv φ u ordTop 𝑡 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u
254 xrstset ordTop = TopSet 𝑠 *
255 1 254 resstset 0 +∞ V ordTop = TopSet G
256 67 255 ax-mp ordTop = TopSet G
257 8 256 topnval ordTop 𝑡 0 +∞ = TopOpen G
258 eqid 𝒫 A Fin = 𝒫 A Fin
259 11 a1i φ G CMnd
260 xrstps 𝑠 * TopSp
261 resstps 𝑠 * TopSp 0 +∞ V 𝑠 * 𝑠 0 +∞ TopSp
262 260 67 261 mp2an 𝑠 * 𝑠 0 +∞ TopSp
263 1 262 eqeltri G TopSp
264 263 a1i φ G TopSp
265 8 257 258 259 264 2 3 eltsms φ S G tsums F S 0 +∞ u ordTop 𝑡 0 +∞ S u z 𝒫 A Fin y 𝒫 A Fin z y G F y u
266 65 253 265 mpbir2and φ S G tsums F
267 letsr TosetRel
268 ordthaus TosetRel ordTop Haus
269 267 268 mp1i φ ordTop Haus
270 resthaus ordTop Haus 0 +∞ V ordTop 𝑡 0 +∞ Haus
271 269 67 270 sylancl φ ordTop 𝑡 0 +∞ Haus
272 8 259 264 2 3 257 271 haustsms2 φ S G tsums F G tsums F = S
273 266 272 mpd φ G tsums F = S