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Theorem dvfsumle

Description: Compare a finite sum to an integral (the integral here is given as a function with a known derivative). (Contributed by Mario Carneiro, 14-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses dvfsumle.m ( 𝜑𝑁 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
dvfsumle.a ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) )
dvfsumle.v ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝐵𝑉 )
dvfsumle.b ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) )
dvfsumle.c ( 𝑥 = 𝑀𝐴 = 𝐶 )
dvfsumle.d ( 𝑥 = 𝑁𝐴 = 𝐷 )
dvfsumle.x ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℝ )
dvfsumle.l ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) ) → 𝑋𝐵 )
Assertion dvfsumle ( 𝜑 → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) 𝑋 ≤ ( 𝐷𝐶 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvfsumle.m ( 𝜑𝑁 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
2 dvfsumle.a ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) )
3 dvfsumle.v ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝐵𝑉 )
4 dvfsumle.b ( 𝜑 → ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) )
5 dvfsumle.c ( 𝑥 = 𝑀𝐴 = 𝐶 )
6 dvfsumle.d ( 𝑥 = 𝑁𝐴 = 𝐷 )
7 dvfsumle.x ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℝ )
8 dvfsumle.l ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) ) → 𝑋𝐵 )
9 fzofi ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ∈ Fin
10 9 a1i ( 𝜑 → ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ∈ Fin )
11 eluzel2 ( 𝑁 ∈ ( ℤ𝑀 ) → 𝑀 ∈ ℤ )
12 1 11 syl ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
13 eluzelz ( 𝑁 ∈ ( ℤ𝑀 ) → 𝑁 ∈ ℤ )
14 1 13 syl ( 𝜑𝑁 ∈ ℤ )
15 fzval2 ( ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( 𝑀 ... 𝑁 ) = ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∩ ℤ ) )
16 12 14 15 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑀 ... 𝑁 ) = ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∩ ℤ ) )
17 inss1 ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ∩ ℤ ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 )
18 16 17 eqsstrdi ( 𝜑 → ( 𝑀 ... 𝑁 ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
19 18 sselda ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) ) → 𝑦 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
20 cncff ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ )
21 2 20 syl ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ )
22 eqid ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 )
23 22 fmpt ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) 𝐴 ∈ ℝ ↔ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ )
24 21 23 sylibr ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) 𝐴 ∈ ℝ )
25 nfcsb1v 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐴
26 25 nfel1 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ
27 csbeq1a ( 𝑥 = 𝑦𝐴 = 𝑦 / 𝑥 𝐴 )
28 27 eleq1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐴 ∈ ℝ ↔ 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ) )
29 26 28 rspc ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) 𝐴 ∈ ℝ → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ) )
30 24 29 mpan9 ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
31 19 30 syldan ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
32 31 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
33 fzofzp1 ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) )
34 csbeq1 ( 𝑦 = ( 𝑘 + 1 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 = ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 )
35 34 eleq1d ( 𝑦 = ( 𝑘 + 1 ) → ( 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ↔ ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ) )
36 35 rspccva ( ( ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ∧ ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
37 32 33 36 syl2an ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
38 elfzofz ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) → 𝑘 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) )
39 csbeq1 ( 𝑦 = 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐴 = 𝑘 / 𝑥 𝐴 )
40 39 eleq1d ( 𝑦 = 𝑘 → ( 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ↔ 𝑘 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ) )
41 40 rspccva ( ( ∀ 𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) ) → 𝑘 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
42 32 38 41 syl2an ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
43 37 42 resubcld ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 𝑘 / 𝑥 𝐴 ) ∈ ℝ )
44 elfzoelz ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) → 𝑘 ∈ ℤ )
45 44 adantl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℤ )
46 45 zred ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℝ )
47 46 recnd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℂ )
48 ax-1cn 1 ∈ ℂ
49 pncan2 ( ( 𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑘 + 1 ) − 𝑘 ) = 1 )
50 47 48 49 sylancl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑘 + 1 ) − 𝑘 ) = 1 )
51 50 oveq2d ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑋 · ( ( 𝑘 + 1 ) − 𝑘 ) ) = ( 𝑋 · 1 ) )
52 7 recnd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℂ )
53 peano2re ( 𝑘 ∈ ℝ → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℝ )
54 46 53 syl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℝ )
55 54 recnd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℂ )
56 52 55 47 subdid ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑋 · ( ( 𝑘 + 1 ) − 𝑘 ) ) = ( ( 𝑋 · ( 𝑘 + 1 ) ) − ( 𝑋 · 𝑘 ) ) )
57 52 mulid1d ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑋 · 1 ) = 𝑋 )
58 51 56 57 3eqtr3d ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑋 · ( 𝑘 + 1 ) ) − ( 𝑋 · 𝑘 ) ) = 𝑋 )
59 eqid ( TopOpen ‘ ℂfld ) = ( TopOpen ‘ ℂfld )
60 59 mulcn · ∈ ( ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ×t ( TopOpen ‘ ℂfld ) ) Cn ( TopOpen ‘ ℂfld ) )
61 12 zred ( 𝜑𝑀 ∈ ℝ )
62 61 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑀 ∈ ℝ )
63 14 zred ( 𝜑𝑁 ∈ ℝ )
64 63 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℝ )
65 elfzole1 ( 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) → 𝑀𝑘 )
66 65 adantl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑀𝑘 )
67 33 adantl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) )
68 elfzle2 ( ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) → ( 𝑘 + 1 ) ≤ 𝑁 )
69 67 68 syl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ≤ 𝑁 )
70 iccss ( ( ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ) ∧ ( 𝑀𝑘 ∧ ( 𝑘 + 1 ) ≤ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
71 62 64 66 69 70 syl22anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
72 iccssre ( ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ) → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ℝ )
73 61 63 72 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ℝ )
74 73 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ℝ )
75 71 74 sstrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℝ )
76 ax-resscn ℝ ⊆ ℂ
77 75 76 sstrdi ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℂ )
78 76 a1i ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ℝ ⊆ ℂ )
79 cncfmptc ( ( 𝑋 ∈ ℝ ∧ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑋 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
80 7 77 78 79 syl3anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑋 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
81 cncfmptid ( ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
82 75 76 81 sylancl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
83 remulcl ( ( 𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ) → ( 𝑋 · 𝑦 ) ∈ ℝ )
84 59 60 80 82 76 83 cncfmpt2ss ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ ( 𝑋 · 𝑦 ) ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
85 reelprrecn ℝ ∈ { ℝ , ℂ }
86 85 a1i ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ℝ ∈ { ℝ , ℂ } )
87 62 rexrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑀 ∈ ℝ* )
88 iooss1 ( ( 𝑀 ∈ ℝ*𝑀𝑘 ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) )
89 87 66 88 syl2anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) )
90 64 rexrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℝ* )
91 iooss2 ( ( 𝑁 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑘 + 1 ) ≤ 𝑁 ) → ( 𝑀 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
92 90 69 91 syl2anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑀 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
93 89 92 sstrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
94 ioossicc ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 )
95 74 76 sstrdi ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⊆ ℂ )
96 94 95 sstrid ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ℂ )
97 93 96 sstrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℂ )
98 97 sselda ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) → 𝑦 ∈ ℂ )
99 1cnd ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) → 1 ∈ ℂ )
100 78 sselda ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ) → 𝑦 ∈ ℂ )
101 1cnd ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ) → 1 ∈ ℂ )
102 86 dvmptid ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 𝑦 ) ) = ( 𝑦 ∈ ℝ ↦ 1 ) )
103 ioossre ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℝ
104 103 a1i ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ℝ )
105 59 tgioo2 ( topGen ‘ ran (,) ) = ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t ℝ )
106 iooretop ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( topGen ‘ ran (,) )
107 106 a1i ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( topGen ‘ ran (,) ) )
108 86 100 101 102 104 105 59 107 dvmptres ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 1 ) )
109 86 98 99 108 52 dvmptcmul ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ ( 𝑋 · 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ ( 𝑋 · 1 ) ) )
110 57 mpteq2dv ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ ( 𝑋 · 1 ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑋 ) )
111 109 110 eqtrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ ( 𝑋 · 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑋 ) )
112 nfcv 𝑦 𝐴
113 112 25 27 cbvmpt ( 𝑥 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝐴 ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 )
114 71 resmptd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ↾ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝐴 ) )
115 2 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) )
116 rescncf ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ⊆ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑀 [,] 𝑁 ) –cn→ ℝ ) → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ↾ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) ) )
117 71 115 116 sylc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ↾ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
118 114 117 eqeltrrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
119 113 118 eqeltrrid ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 ) ∈ ( ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) –cn→ ℝ ) )
120 21 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ⟶ ℝ )
121 120 23 sylibr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) 𝐴 ∈ ℝ )
122 94 sseli ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) → 𝑦 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
123 29 impcom ( ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
124 121 122 123 syl2an ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℝ )
125 124 recnd ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℂ )
126 94 sseli ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) → 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) )
127 21 fvmptelrn ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
128 127 adantlr ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑀 [,] 𝑁 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
129 126 128 sylan2 ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
130 129 fmpttd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⟶ ℝ )
131 ioossre ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ℝ
132 dvfre ( ( ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) : ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⟶ ℝ ∧ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⊆ ℝ ) → ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) : dom ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) ⟶ ℝ )
133 130 131 132 sylancl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) : dom ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) ⟶ ℝ )
134 4 adantr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) )
135 134 dmeqd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → dom ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = dom ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) )
136 3 adantlr ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝐵𝑉 )
137 136 ralrimiva ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) 𝐵𝑉 )
138 dmmptg ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) 𝐵𝑉 → dom ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) = ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
139 137 138 syl ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → dom ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) = ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
140 135 139 eqtrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → dom ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = ( 𝑀 (,) 𝑁 ) )
141 134 140 feq12d ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) : dom ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) ⟶ ℝ ↔ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) : ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⟶ ℝ ) )
142 133 141 mpbid ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) : ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⟶ ℝ )
143 eqid ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 )
144 143 fmpt ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) 𝐵 ∈ ℝ ↔ ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) : ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ⟶ ℝ )
145 142 144 sylibr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) 𝐵 ∈ ℝ )
146 nfcsb1v 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐵
147 146 nfel1 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ ℝ
148 csbeq1a ( 𝑥 = 𝑦𝐵 = 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
149 148 eleq1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐵 ∈ ℝ ↔ 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ ℝ ) )
150 147 149 rspc ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) 𝐵 ∈ ℝ → 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ ℝ ) )
151 145 150 mpan9 ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ ℝ )
152 112 25 27 cbvmpt ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 )
153 152 oveq2i ( ℝ D ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐴 ) ) = ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 ) )
154 nfcv 𝑦 𝐵
155 154 146 148 cbvmpt ( 𝑥 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝐵 ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
156 134 153 155 3eqtr3g ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑀 (,) 𝑁 ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
157 86 125 151 156 93 105 59 107 dvmptres ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ℝ D ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐴 ) ) = ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ↦ 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
158 8 anassrs ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) → 𝑋𝐵 )
159 158 ralrimiva ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) 𝑋𝐵 )
160 nfcv 𝑥 𝑋
161 nfcv 𝑥
162 160 161 146 nfbr 𝑥 𝑋 𝑦 / 𝑥 𝐵
163 148 breq2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑋𝐵𝑋 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
164 162 163 rspc ( 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) 𝑋𝐵𝑋 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
165 159 164 mpan9 ( ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑘 (,) ( 𝑘 + 1 ) ) ) → 𝑋 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
166 46 rexrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℝ* )
167 54 rexrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℝ* )
168 46 lep1d ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ≤ ( 𝑘 + 1 ) )
169 lbicc2 ( ( 𝑘 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℝ*𝑘 ≤ ( 𝑘 + 1 ) ) → 𝑘 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) )
170 166 167 168 169 syl3anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) )
171 ubicc2 ( ( 𝑘 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑘 + 1 ) ∈ ℝ*𝑘 ≤ ( 𝑘 + 1 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) )
172 166 167 168 171 syl3anc ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( 𝑘 + 1 ) ∈ ( 𝑘 [,] ( 𝑘 + 1 ) ) )
173 oveq2 ( 𝑦 = 𝑘 → ( 𝑋 · 𝑦 ) = ( 𝑋 · 𝑘 ) )
174 oveq2 ( 𝑦 = ( 𝑘 + 1 ) → ( 𝑋 · 𝑦 ) = ( 𝑋 · ( 𝑘 + 1 ) ) )
175 46 54 84 111 119 157 165 170 172 168 173 39 174 34 dvle ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑋 · ( 𝑘 + 1 ) ) − ( 𝑋 · 𝑘 ) ) ≤ ( ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 𝑘 / 𝑥 𝐴 ) )
176 58 175 eqbrtrrd ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ) → 𝑋 ≤ ( ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 𝑘 / 𝑥 𝐴 ) )
177 10 7 43 176 fsumle ( 𝜑 → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) 𝑋 ≤ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ( ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 𝑘 / 𝑥 𝐴 ) )
178 vex 𝑦 ∈ V
179 178 a1i ( 𝑦 = 𝑀𝑦 ∈ V )
180 eqeq2 ( 𝑦 = 𝑀 → ( 𝑥 = 𝑦𝑥 = 𝑀 ) )
181 180 biimpa ( ( 𝑦 = 𝑀𝑥 = 𝑦 ) → 𝑥 = 𝑀 )
182 181 5 syl ( ( 𝑦 = 𝑀𝑥 = 𝑦 ) → 𝐴 = 𝐶 )
183 179 182 csbied ( 𝑦 = 𝑀 𝑦 / 𝑥 𝐴 = 𝐶 )
184 178 a1i ( 𝑦 = 𝑁𝑦 ∈ V )
185 eqeq2 ( 𝑦 = 𝑁 → ( 𝑥 = 𝑦𝑥 = 𝑁 ) )
186 185 biimpa ( ( 𝑦 = 𝑁𝑥 = 𝑦 ) → 𝑥 = 𝑁 )
187 186 6 syl ( ( 𝑦 = 𝑁𝑥 = 𝑦 ) → 𝐴 = 𝐷 )
188 184 187 csbied ( 𝑦 = 𝑁 𝑦 / 𝑥 𝐴 = 𝐷 )
189 31 recnd ( ( 𝜑𝑦 ∈ ( 𝑀 ... 𝑁 ) ) → 𝑦 / 𝑥 𝐴 ∈ ℂ )
190 39 34 183 188 1 189 telfsumo2 ( 𝜑 → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) ( ( 𝑘 + 1 ) / 𝑥 𝐴 𝑘 / 𝑥 𝐴 ) = ( 𝐷𝐶 ) )
191 177 190 breqtrd ( 𝜑 → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑀 ..^ 𝑁 ) 𝑋 ≤ ( 𝐷𝐶 ) )