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Theorem sge0ltfirp

Description: If the sum of nonnegative extended reals is real, then it can be approximated from below by finite subsums. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses sge0ltfirp.x ( 𝜑𝑋𝑉 )
sge0ltfirp.f ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
sge0ltfirp.y ( 𝜑𝑌 ∈ ℝ+ )
sge0ltfirp.re ( 𝜑 → ( Σ^𝐹 ) ∈ ℝ )
Assertion sge0ltfirp ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sge0ltfirp.x ( 𝜑𝑋𝑉 )
2 sge0ltfirp.f ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 0 [,] +∞ ) )
3 sge0ltfirp.y ( 𝜑𝑌 ∈ ℝ+ )
4 sge0ltfirp.re ( 𝜑 → ( Σ^𝐹 ) ∈ ℝ )
5 1 2 4 sge0rern ( 𝜑 → ¬ +∞ ∈ ran 𝐹 )
6 2 5 fge0iccico ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
7 6 sge0rnre ( 𝜑 → ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ⊆ ℝ )
8 sge0rnn0 ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ≠ ∅
9 8 a1i ( 𝜑 → ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ≠ ∅ )
10 1 2 4 sge0rnbnd ( 𝜑 → ∃ 𝑧 ∈ ℝ ∀ 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) 𝑤𝑧 )
11 7 9 10 3 suprltrp ( 𝜑 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 )
12 nfv 𝑤 𝜑
13 nfv 𝑤𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 )
14 simp1 ( ( 𝜑𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → 𝜑 )
15 vex 𝑤 ∈ V
16 eqid ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) = ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
17 16 elrnmpt ( 𝑤 ∈ V → ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) )
18 15 17 ax-mp ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
19 18 birani ( ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
20 nfmpt1 𝑥 ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
21 20 nfrn 𝑥 ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
22 nfcv 𝑥
23 nfcv 𝑥 <
24 21 22 23 nfsup 𝑥 sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < )
25 nfcv 𝑥
26 nfcv 𝑥 𝑌
27 24 25 26 nfov 𝑥 ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 )
28 nfcv 𝑥 𝑤
29 27 23 28 nfbr 𝑥 ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤
30 simpl ( ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 )
31 simpr ( ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
32 30 31 breqtrd ( ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
33 32 ex ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 → ( 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) )
34 33 a1d ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 → ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) → ( 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ) )
35 29 34 reximdai ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) )
36 35 adantl ( ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) 𝑤 = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) )
37 19 36 mpd ( ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
38 37 3adant1 ( ( 𝜑𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
39 simpl ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) )
40 1 2 4 sge0supre ( 𝜑 → ( Σ^𝐹 ) = sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) )
41 40 oveq1d ( 𝜑 → ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) = ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) )
42 41 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) = ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) )
43 simpr ( ( 𝜑 ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
44 42 43 eqbrtrd ( ( 𝜑 ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
45 44 adantlr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
46 simpr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
47 4 adantr ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( Σ^𝐹 ) ∈ ℝ )
48 3 rpred ( 𝜑𝑌 ∈ ℝ )
49 48 adantr ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → 𝑌 ∈ ℝ )
50 elinel2 ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) → 𝑥 ∈ Fin )
51 50 adantl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → 𝑥 ∈ Fin )
52 rge0ssre ( 0 [,) +∞ ) ⊆ ℝ
53 6 adantr ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → 𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
54 53 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ 𝑦𝑥 ) → 𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
55 elpwinss ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) → 𝑥𝑋 )
56 55 adantl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → 𝑥𝑋 )
57 56 sselda ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ 𝑦𝑥 ) → 𝑦𝑋 )
58 54 57 ffvelcdmd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ 𝑦𝑥 ) → ( 𝐹𝑦 ) ∈ ( 0 [,) +∞ ) )
59 52 58 sselid ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ 𝑦𝑥 ) → ( 𝐹𝑦 ) ∈ ℝ )
60 51 59 fsumrecl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ∈ ℝ )
61 47 49 60 ltsubaddd ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ↔ ( Σ^𝐹 ) < ( Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) + 𝑌 ) ) )
62 61 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ↔ ( Σ^𝐹 ) < ( Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) + 𝑌 ) ) )
63 46 62 mpbid ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( Σ^𝐹 ) < ( Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) + 𝑌 ) )
64 53 56 fssresd ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( 𝐹𝑥 ) : 𝑥 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
65 51 64 sge0fsum ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) = Σ 𝑦𝑥 ( ( 𝐹𝑥 ) ‘ 𝑦 ) )
66 fvres ( 𝑦𝑥 → ( ( 𝐹𝑥 ) ‘ 𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) )
67 66 sumeq2i Σ 𝑦𝑥 ( ( 𝐹𝑥 ) ‘ 𝑦 ) = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 )
68 67 a1i ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → Σ 𝑦𝑥 ( ( 𝐹𝑥 ) ‘ 𝑦 ) = Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) )
69 65 68 eqtr2d ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) = ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) )
70 69 oveq1d ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) + 𝑌 ) = ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
71 70 adantr ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) + 𝑌 ) = ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
72 63 71 breqtrd ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( ( Σ^𝐹 ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
73 39 45 72 syl2anc ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
74 73 ex ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ) → ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) ) )
75 74 reximdva ( 𝜑 → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) ) )
76 75 imp ( ( 𝜑 ∧ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
77 14 38 76 syl2anc ( ( 𝜑𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )
78 77 3exp ( 𝜑 → ( 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) → ( ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) ) ) )
79 12 13 78 rexlimd ( 𝜑 → ( ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) ( sup ( ran ( 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ↦ Σ 𝑦𝑥 ( 𝐹𝑦 ) ) , ℝ , < ) − 𝑌 ) < 𝑤 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) ) )
80 11 79 mpd ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝑋 ∩ Fin ) ( Σ^𝐹 ) < ( ( Σ^ ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) + 𝑌 ) )