Metamath Proof Explorer


Theorem sge0iunmpt

Description: Sum of nonnegative extended reals over a disjoint indexed union. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses sge0iunmpt.a ( 𝜑𝐴𝑉 )
sge0iunmpt.b ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵𝑊 )
sge0iunmpt.dj ( 𝜑Disj 𝑥𝐴 𝐵 )
sge0iunmpt.c ( ( 𝜑𝑥𝐴𝑘𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
Assertion sge0iunmpt ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sge0iunmpt.a ( 𝜑𝐴𝑉 )
2 sge0iunmpt.b ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵𝑊 )
3 sge0iunmpt.dj ( 𝜑Disj 𝑥𝐴 𝐵 )
4 sge0iunmpt.c ( ( 𝜑𝑥𝐴𝑘𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
5 nfv 𝑥 𝜑
6 nfcv 𝑥 Σ^
7 nfiu1 𝑥 𝑥𝐴 𝐵
8 nfcv 𝑥 𝐶
9 7 8 nfmpt 𝑥 ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 )
10 6 9 nffv 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) )
11 nfmpt1 𝑥 ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) )
12 6 11 nffv 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
13 10 12 nfeq 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
14 2 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝐴 𝐵𝑊 )
15 iunexg ( ( 𝐴𝑉 ∧ ∀ 𝑥𝐴 𝐵𝑊 ) → 𝑥𝐴 𝐵 ∈ V )
16 1 14 15 syl2anc ( 𝜑 𝑥𝐴 𝐵 ∈ V )
17 eliun ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ↔ ∃ 𝑥𝐴 𝑘𝐵 )
18 17 bilani ( ( 𝜑𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ) → ∃ 𝑥𝐴 𝑘𝐵 )
19 nfcv 𝑥 𝑘
20 19 7 nfel 𝑥 𝑘 𝑥𝐴 𝐵
21 5 20 nfan 𝑥 ( 𝜑𝑘 𝑥𝐴 𝐵 )
22 8 nfel1 𝑥 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ )
23 4 3exp ( 𝜑 → ( 𝑥𝐴 → ( 𝑘𝐵𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
24 23 adantr ( ( 𝜑𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ) → ( 𝑥𝐴 → ( 𝑘𝐵𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
25 21 22 24 rexlimd ( ( 𝜑𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ) → ( ∃ 𝑥𝐴 𝑘𝐵𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) )
26 18 25 mpd ( ( 𝜑𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
27 eqid ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) = ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 )
28 26 27 fmptd ( 𝜑 → ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) : 𝑥𝐴 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
29 16 28 sge0xrcl ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) ∈ ℝ* )
30 29 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) ∈ ℝ* )
31 id ( ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ )
32 31 eqcomd ( ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ → +∞ = ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) )
33 32 adantl ( ( 𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → +∞ = ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) )
34 33 3adant1 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → +∞ = ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) )
35 16 adantr ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝑥𝐴 𝐵 ∈ V )
36 26 adantlr ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ∧ 𝑘 𝑥𝐴 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
37 ssiun2 ( 𝑥𝐴𝐵 𝑥𝐴 𝐵 )
38 37 adantl ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵 𝑥𝐴 𝐵 )
39 35 36 38 sge0lessmpt ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≤ ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) )
40 39 3adant3 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≤ ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) )
41 34 40 eqbrtrd ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → +∞ ≤ ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) )
42 30 41 xrgepnfd ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = +∞ )
43 1 3ad2ant1 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → 𝐴𝑉 )
44 nfv 𝑥 ( 𝜑𝑦𝐴 )
45 nfcsb1v 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐵
46 nfcsb1v 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝑊
47 45 46 nfel 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊
48 44 47 nfim 𝑥 ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊 )
49 eleq1w ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑥𝐴𝑦𝐴 ) )
50 49 anbi2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ↔ ( 𝜑𝑦𝐴 ) ) )
51 csbeq1a ( 𝑥 = 𝑦𝐵 = 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
52 csbeq1a ( 𝑥 = 𝑦𝑊 = 𝑦 / 𝑥 𝑊 )
53 51 52 eleq12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐵𝑊 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊 ) )
54 50 53 imbi12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵𝑊 ) ↔ ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊 ) ) )
55 48 54 2 chvarfv ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊 )
56 55 adantlr ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑦 / 𝑥 𝑊 )
57 45 8 nfmpt 𝑥 ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 )
58 nfcv 𝑥 ( 0 [,] +∞ )
59 57 45 58 nff 𝑥 ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ )
60 44 59 nfim 𝑥 ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
61 51 mpteq1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑘𝐵𝐶 ) = ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) )
62 61 51 feq12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝑘𝐵𝐶 ) : 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) ↔ ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) ) )
63 50 62 imbi12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → ( 𝑘𝐵𝐶 ) : 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) ) ↔ ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
64 23 imp31 ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ∧ 𝑘𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
65 eqid ( 𝑘𝐵𝐶 ) = ( 𝑘𝐵𝐶 )
66 64 65 fmptd ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → ( 𝑘𝐵𝐶 ) : 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
67 60 63 66 chvarfv ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
68 67 adantlr ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
69 56 68 sge0cl ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) ) ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
70 nfcv 𝑦 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) )
71 6 57 nffv 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) )
72 61 fveq2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) ) )
73 70 71 72 cbvmpt ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) = ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) ) )
74 69 73 fmptd ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) : 𝐴 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
75 74 3adant3 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) : 𝐴 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
76 id ( 𝑥𝐴𝑥𝐴 )
77 fvexd ( 𝑥𝐴 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ V )
78 eqid ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) = ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) )
79 78 elrnmpt1 ( ( 𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ V ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ ran ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
80 76 77 79 syl2anc ( 𝑥𝐴 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ ran ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
81 80 adantr ( ( 𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ ran ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
82 33 81 eqeltrd ( ( 𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → +∞ ∈ ran ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
83 82 3adant1 ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → +∞ ∈ ran ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) )
84 43 75 83 sge0pnfval ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) = +∞ )
85 42 84 eqtr4d ( ( 𝜑𝑥𝐴 ∧ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )
86 85 3exp ( 𝜑 → ( 𝑥𝐴 → ( ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) ) ) )
87 5 13 86 rexlimd ( 𝜑 → ( ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) ) )
88 87 imp ( ( 𝜑 ∧ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )
89 simpl ( ( 𝜑 ∧ ¬ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → 𝜑 )
90 ralnex ( ∀ 𝑥𝐴 ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ↔ ¬ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ )
91 df-ne ( ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ↔ ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ )
92 91 bicomi ( ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ↔ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
93 92 ralbii ( ∀ 𝑥𝐴 ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ↔ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
94 90 93 sylbb1 ( ¬ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ → ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
95 94 adantl ( ( 𝜑 ∧ ¬ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
96 1 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → 𝐴𝑉 )
97 nfcv 𝑥 𝑊
98 45 97 nfel 𝑥 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊
99 44 98 nfim 𝑥 ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊 )
100 51 eleq1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐵𝑊 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊 ) )
101 50 100 imbi12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵𝑊 ) ↔ ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊 ) ) )
102 99 101 2 chvarfv ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊 )
103 102 adantlr ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑊 )
104 nfcv 𝑦 𝐵
105 104 45 51 cbvdisj ( Disj 𝑥𝐴 𝐵Disj 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
106 3 105 sylib ( 𝜑Disj 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
107 106 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → Disj 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
108 nfv 𝑘 ( 𝜑𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
109 nfcsb1v 𝑘 𝑗 / 𝑘 𝐶
110 109 nfel1 𝑘 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ )
111 108 110 nfim 𝑘 ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
112 eleq1w ( 𝑘 = 𝑗 → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
113 112 3anbi3d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) ↔ ( 𝜑𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) ) )
114 csbeq1a ( 𝑘 = 𝑗𝐶 = 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
115 114 eleq1d ( 𝑘 = 𝑗 → ( 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ↔ 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) )
116 113 115 imbi12d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ↔ ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
117 nfv 𝑥 𝑦𝐴
118 19 45 nfel 𝑥 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵
119 5 117 118 nf3an 𝑥 ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
120 119 22 nfim 𝑥 ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
121 51 eleq2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑘𝐵𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) )
122 49 121 3anbi23d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝜑𝑥𝐴𝑘𝐵 ) ↔ ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) ) )
123 122 imbi1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( ( 𝜑𝑥𝐴𝑘𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ↔ ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
124 120 123 4 chvarfv ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
125 111 116 124 chvarfv ( ( 𝜑𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
126 125 3adant1r ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
127 simpr ( ( ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ∧ 𝑦𝐴 ) → 𝑦𝐴 )
128 simpl ( ( ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ∧ 𝑦𝐴 ) → ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
129 simpl ( ( 𝑦𝐴 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → 𝑦𝐴 )
130 simpr ( ( 𝑦𝐴 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ )
131 nfcv 𝑥 𝑗 / 𝑘 𝐶
132 45 131 nfmpt 𝑥 ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
133 6 132 nffv 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) )
134 nfcv 𝑥 +∞
135 133 134 nfne 𝑥 ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ≠ +∞
136 nfcv 𝑗 𝐶
137 136 109 114 cbvmpt ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
138 137 a1i ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑘 𝑦 / 𝑥 𝐵𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) )
139 61 138 eqtrd ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑘𝐵𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) )
140 139 fveq2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) )
141 140 neeq1d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ↔ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ≠ +∞ ) )
142 135 141 rspc ( 𝑦𝐴 → ( ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ≠ +∞ ) )
143 129 130 142 sylc ( ( 𝑦𝐴 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ≠ +∞ )
144 127 128 143 syl2anc ( ( ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ∧ 𝑦𝐴 ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ≠ +∞ )
145 144 neneqd ( ( ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ∧ 𝑦𝐴 ) → ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) = +∞ )
146 145 adantll ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) = +∞ )
147 125 3expa ( ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) ∧ 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
148 eqid ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
149 147 148 fmptd ( ( 𝜑𝑦𝐴 ) → ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
150 149 adantlr ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) : 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
151 103 150 sge0repnf ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ∈ ℝ ↔ ¬ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) = +∞ ) )
152 146 151 mpbird ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) ∧ 𝑦𝐴 ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ∈ ℝ )
153 136 109 114 cbvmpt ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) = ( 𝑗 𝑥𝐴 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
154 104 45 51 cbviun 𝑥𝐴 𝐵 = 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵
155 154 mpteq1i ( 𝑗 𝑥𝐴 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
156 153 155 eqtri ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
157 156 fveq2i ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) )
158 157 29 eqeltrrid ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ∈ ℝ* )
159 158 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ∈ ℝ* )
160 70 133 140 cbvmpt ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) = ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) )
161 160 fveq2i ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ) )
162 2 66 sge0cl ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
163 162 78 fmptd ( 𝜑 → ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) : 𝐴 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
164 1 163 sge0xrcl ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
165 161 164 eqeltrrid ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
166 165 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
167 eliun ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ↔ ∃ 𝑦𝐴 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
168 167 bilani ( ( 𝜑𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → ∃ 𝑦𝐴 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
169 nfv 𝑦 𝜑
170 nfcv 𝑦 𝑗
171 nfiu1 𝑦 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵
172 170 171 nfel 𝑦 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵
173 169 172 nfan 𝑦 ( 𝜑𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 )
174 nfv 𝑦 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ )
175 147 exp31 ( 𝜑 → ( 𝑦𝐴 → ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
176 175 adantr ( ( 𝜑𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → ( 𝑦𝐴 → ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) ) )
177 173 174 176 rexlimd ( ( 𝜑𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → ( ∃ 𝑦𝐴 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) ) )
178 168 177 mpd ( ( 𝜑𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ) → 𝑗 / 𝑘 𝐶 ∈ ( 0 [,] +∞ ) )
179 eqid ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) = ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 )
180 178 179 fmptd ( 𝜑 → ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) : 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
181 180 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) : 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
182 154 16 eqeltrrid ( 𝜑 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ V )
183 182 adantr ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 ∈ V )
184 96 103 107 126 152 159 166 181 183 sge0iunmptlemre ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ) ) )
185 157 a1i ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦𝐴 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) )
186 161 a1i ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑦𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑗 𝑦 / 𝑥 𝐵 𝑗 / 𝑘 𝐶 ) ) ) ) )
187 184 185 186 3eqtr4d ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ≠ +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )
188 89 95 187 syl2anc ( ( 𝜑 ∧ ¬ ∃ 𝑥𝐴 ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) = +∞ ) → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )
189 88 188 pm2.61dan ( 𝜑 → ( Σ^ ‘ ( 𝑘 𝑥𝐴 𝐵𝐶 ) ) = ( Σ^ ‘ ( 𝑥𝐴 ↦ ( Σ^ ‘ ( 𝑘𝐵𝐶 ) ) ) ) )