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Theorem itg2i1fseqle

Description: Subject to the conditions coming from mbfi1fseq , the sequence of simple functions are all less than the target function F . (Contributed by Mario Carneiro, 17-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses itg2i1fseq.1 φ F MblFn
itg2i1fseq.2 φ F : 0 +∞
itg2i1fseq.3 φ P : dom 1
itg2i1fseq.4 φ n 0 𝑝 f P n P n f P n + 1
itg2i1fseq.5 φ x n P n x F x
Assertion itg2i1fseqle φ M P M f F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itg2i1fseq.1 φ F MblFn
2 itg2i1fseq.2 φ F : 0 +∞
3 itg2i1fseq.3 φ P : dom 1
4 itg2i1fseq.4 φ n 0 𝑝 f P n P n f P n + 1
5 itg2i1fseq.5 φ x n P n x F x
6 fveq2 n = M P n = P M
7 6 fveq1d n = M P n y = P M y
8 eqid n P n y = n P n y
9 fvex P M y V
10 7 8 9 fvmpt M n P n y M = P M y
11 10 ad2antlr φ M y n P n y M = P M y
12 nnuz = 1
13 simplr φ M y M
14 fveq2 x = y P n x = P n y
15 14 mpteq2dv x = y n P n x = n P n y
16 fveq2 x = y F x = F y
17 15 16 breq12d x = y n P n x F x n P n y F y
18 17 rspccva x n P n x F x y n P n y F y
19 5 18 sylan φ y n P n y F y
20 19 adantlr φ M y n P n y F y
21 fveq2 n = k P n = P k
22 21 fveq1d n = k P n y = P k y
23 fvex P k y V
24 22 8 23 fvmpt k n P n y k = P k y
25 24 adantl φ y k n P n y k = P k y
26 3 ffvelrnda φ k P k dom 1
27 i1ff P k dom 1 P k :
28 26 27 syl φ k P k :
29 28 ffvelrnda φ k y P k y
30 29 an32s φ y k P k y
31 25 30 eqeltrd φ y k n P n y k
32 31 adantllr φ M y k n P n y k
33 simpr 0 𝑝 f P n P n f P n + 1 P n f P n + 1
34 33 ralimi n 0 𝑝 f P n P n f P n + 1 n P n f P n + 1
35 4 34 syl φ n P n f P n + 1
36 fvoveq1 n = k P n + 1 = P k + 1
37 21 36 breq12d n = k P n f P n + 1 P k f P k + 1
38 37 rspccva n P n f P n + 1 k P k f P k + 1
39 35 38 sylan φ k P k f P k + 1
40 ffn P k : P k Fn
41 26 27 40 3syl φ k P k Fn
42 peano2nn k k + 1
43 ffvelrn P : dom 1 k + 1 P k + 1 dom 1
44 3 42 43 syl2an φ k P k + 1 dom 1
45 i1ff P k + 1 dom 1 P k + 1 :
46 ffn P k + 1 : P k + 1 Fn
47 44 45 46 3syl φ k P k + 1 Fn
48 reex V
49 48 a1i φ k V
50 inidm =
51 eqidd φ k y P k y = P k y
52 eqidd φ k y P k + 1 y = P k + 1 y
53 41 47 49 49 50 51 52 ofrfval φ k P k f P k + 1 y P k y P k + 1 y
54 39 53 mpbid φ k y P k y P k + 1 y
55 54 r19.21bi φ k y P k y P k + 1 y
56 55 an32s φ y k P k y P k + 1 y
57 fveq2 n = k + 1 P n = P k + 1
58 57 fveq1d n = k + 1 P n y = P k + 1 y
59 fvex P k + 1 y V
60 58 8 59 fvmpt k + 1 n P n y k + 1 = P k + 1 y
61 42 60 syl k n P n y k + 1 = P k + 1 y
62 61 adantl φ y k n P n y k + 1 = P k + 1 y
63 56 25 62 3brtr4d φ y k n P n y k n P n y k + 1
64 63 adantllr φ M y k n P n y k n P n y k + 1
65 12 13 20 32 64 climub φ M y n P n y M F y
66 11 65 eqbrtrrd φ M y P M y F y
67 66 ralrimiva φ M y P M y F y
68 3 ffvelrnda φ M P M dom 1
69 i1ff P M dom 1 P M :
70 ffn P M : P M Fn
71 68 69 70 3syl φ M P M Fn
72 2 ffnd φ F Fn
73 72 adantr φ M F Fn
74 48 a1i φ M V
75 eqidd φ M y P M y = P M y
76 eqidd φ M y F y = F y
77 71 73 74 74 50 75 76 ofrfval φ M P M f F y P M y F y
78 67 77 mpbird φ M P M f F