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Theorem stoweidlem20

Description: If a set A of real functions from a common domain T is closed under the sum of two functions, then it is closed under the sum of a finite number of functions, indexed by G. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017)

Ref Expression
Hypotheses stoweidlem20.1 ⊢ Ⅎ t φ
stoweidlem20.2 ⊢ F = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t
stoweidlem20.3 ⊢ φ → M ∈ ℕ
stoweidlem20.4 ⊢ φ → G : 1 … M ⟶ A
stoweidlem20.5 ⊢ φ ∧ f ∈ A ∧ g ∈ A → t ∈ T ⟼ f ⁡ t + g ⁡ t ∈ A
stoweidlem20.6 ⊢ φ ∧ f ∈ A → f : T ⟶ ℝ
Assertion stoweidlem20 ⊢ φ → F ∈ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stoweidlem20.1 ⊢ Ⅎ t φ
2 stoweidlem20.2 ⊢ F = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t
3 stoweidlem20.3 ⊢ φ → M ∈ ℕ
4 stoweidlem20.4 ⊢ φ → G : 1 … M ⟶ A
5 stoweidlem20.5 ⊢ φ ∧ f ∈ A ∧ g ∈ A → t ∈ T ⟼ f ⁡ t + g ⁡ t ∈ A
6 stoweidlem20.6 ⊢ φ ∧ f ∈ A → f : T ⟶ ℝ
7 3 nnred ⊢ φ → M ∈ ℝ
8 7 leidd ⊢ φ → M ≤ M
9 8 ancli ⊢ φ → φ ∧ M ≤ M
10 eleq1 ⊢ n = M → n ∈ ℕ ↔ M ∈ ℕ
11 breq1 ⊢ n = M → n ≤ M ↔ M ≤ M
12 11 anbi2d ⊢ n = M → φ ∧ n ≤ M ↔ φ ∧ M ≤ M
13 oveq2 ⊢ n = M → 1 … n = 1 … M
14 13 sumeq1d ⊢ n = M → ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t
15 14 mpteq2dv ⊢ n = M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t
16 15 eleq1d ⊢ n = M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t ∈ A
17 12 16 imbi12d ⊢ n = M → φ ∧ n ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ φ ∧ M ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t ∈ A
18 10 17 imbi12d ⊢ n = M → n ∈ ℕ → φ ∧ n ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ M ∈ ℕ → φ ∧ M ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t ∈ A
19 breq1 ⊢ x = 1 → x ≤ M ↔ 1 ≤ M
20 19 anbi2d ⊢ x = 1 → φ ∧ x ≤ M ↔ φ ∧ 1 ≤ M
21 oveq2 ⊢ x = 1 → 1 … x = 1 … 1
22 21 sumeq1d ⊢ x = 1 → ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t
23 22 mpteq2dv ⊢ x = 1 → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t
24 23 eleq1d ⊢ x = 1 → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
25 20 24 imbi12d ⊢ x = 1 → φ ∧ x ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ φ ∧ 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
26 breq1 ⊢ x = y → x ≤ M ↔ y ≤ M
27 26 anbi2d ⊢ x = y → φ ∧ x ≤ M ↔ φ ∧ y ≤ M
28 oveq2 ⊢ x = y → 1 … x = 1 … y
29 28 sumeq1d ⊢ x = y → ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
30 29 mpteq2dv ⊢ x = y → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
31 30 eleq1d ⊢ x = y → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A
32 27 31 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A
33 breq1 ⊢ x = y + 1 → x ≤ M ↔ y + 1 ≤ M
34 33 anbi2d ⊢ x = y + 1 → φ ∧ x ≤ M ↔ φ ∧ y + 1 ≤ M
35 oveq2 ⊢ x = y + 1 → 1 … x = 1 … y + 1
36 35 sumeq1d ⊢ x = y + 1 → ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t
37 36 mpteq2dv ⊢ x = y + 1 → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t
38 37 eleq1d ⊢ x = y + 1 → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
39 34 38 imbi12d ⊢ x = y + 1 → φ ∧ x ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ φ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
40 breq1 ⊢ x = n → x ≤ M ↔ n ≤ M
41 40 anbi2d ⊢ x = n → φ ∧ x ≤ M ↔ φ ∧ n ≤ M
42 oveq2 ⊢ x = n → 1 … x = 1 … n
43 42 sumeq1d ⊢ x = n → ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t
44 43 mpteq2dv ⊢ x = n → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t
45 44 eleq1d ⊢ x = n → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A
46 41 45 imbi12d ⊢ x = n → φ ∧ x ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 x G ⁡ i ⁡ t ∈ A ↔ φ ∧ n ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A
47 1z ⊢ 1 ∈ ℤ
48 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
49 3 48 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 1
50 eluzfz1 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 1 → 1 ∈ 1 … M
51 49 50 syl ⊢ φ → 1 ∈ 1 … M
52 4 51 ffvelcdmd ⊢ φ → G ⁡ 1 ∈ A
53 52 ancli ⊢ φ → φ ∧ G ⁡ 1 ∈ A
54 eleq1 ⊢ f = G ⁡ 1 → f ∈ A ↔ G ⁡ 1 ∈ A
55 54 anbi2d ⊢ f = G ⁡ 1 → φ ∧ f ∈ A ↔ φ ∧ G ⁡ 1 ∈ A
56 feq1 ⊢ f = G ⁡ 1 → f : T ⟶ ℝ ↔ G ⁡ 1 : T ⟶ ℝ
57 55 56 imbi12d ⊢ f = G ⁡ 1 → φ ∧ f ∈ A → f : T ⟶ ℝ ↔ φ ∧ G ⁡ 1 ∈ A → G ⁡ 1 : T ⟶ ℝ
58 57 6 vtoclg ⊢ G ⁡ 1 ∈ A → φ ∧ G ⁡ 1 ∈ A → G ⁡ 1 : T ⟶ ℝ
59 52 53 58 sylc ⊢ φ → G ⁡ 1 : T ⟶ ℝ
60 59 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ t ∈ T → G ⁡ 1 ⁡ t ∈ ℝ
61 60 recnd ⊢ φ ∧ t ∈ T → G ⁡ 1 ⁡ t ∈ ℂ
62 fveq2 ⊢ i = 1 → G ⁡ i = G ⁡ 1
63 62 fveq1d ⊢ i = 1 → G ⁡ i ⁡ t = G ⁡ 1 ⁡ t
64 63 fsum1 ⊢ 1 ∈ ℤ ∧ G ⁡ 1 ⁡ t ∈ ℂ → ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t = G ⁡ 1 ⁡ t
65 47 61 64 sylancr ⊢ φ ∧ t ∈ T → ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t = G ⁡ 1 ⁡ t
66 1 65 mpteq2da ⊢ φ → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ G ⁡ 1 ⁡ t
67 59 feqmptd ⊢ φ → G ⁡ 1 = t ∈ T ⟼ G ⁡ 1 ⁡ t
68 66 67 eqtr4d ⊢ φ → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t = G ⁡ 1
69 68 52 eqeltrd ⊢ φ → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
70 69 adantr ⊢ φ ∧ 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
71 simprl ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → φ
72 simpll ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → y ∈ ℕ
73 simprr ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → y + 1 ≤ M
74 simp1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → φ
75 nnre ⊢ y ∈ ℕ → y ∈ ℝ
76 75 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y ∈ ℝ
77 1red ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → 1 ∈ ℝ
78 76 77 readdcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y + 1 ∈ ℝ
79 3 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → M ∈ ℕ
80 79 nnred ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → M ∈ ℝ
81 76 lep1d ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y ≤ y + 1
82 simp3 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y + 1 ≤ M
83 76 78 80 81 82 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y ≤ M
84 74 83 jca ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → φ ∧ y ≤ M
85 71 72 73 84 syl3anc ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → φ ∧ y ≤ M
86 simplr ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A
87 85 86 mpd ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A
88 nfv ⊢ Ⅎ t y ∈ ℕ
89 nfv ⊢ Ⅎ t y + 1 ≤ M
90 1 88 89 nf3an ⊢ Ⅎ t φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M
91 simpl2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → y ∈ ℕ
92 91 48 eleqtrdi ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → y ∈ ℤ ≥ 1
93 simpll1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → φ
94 1zzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → 1 ∈ ℤ
95 3 nnzd ⊢ φ → M ∈ ℤ
96 95 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → M ∈ ℤ
97 96 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → M ∈ ℤ
98 elfzelz ⊢ i ∈ 1 … y + 1 → i ∈ ℤ
99 98 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → i ∈ ℤ
100 elfzle1 ⊢ i ∈ 1 … y + 1 → 1 ≤ i
101 100 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → 1 ≤ i
102 98 zred ⊢ i ∈ 1 … y + 1 → i ∈ ℝ
103 102 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → i ∈ ℝ
104 78 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → y + 1 ∈ ℝ
105 80 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → M ∈ ℝ
106 elfzle2 ⊢ i ∈ 1 … y + 1 → i ≤ y + 1
107 106 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → i ≤ y + 1
108 simpll3 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → y + 1 ≤ M
109 103 104 105 107 108 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → i ≤ M
110 94 97 99 101 109 elfzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → i ∈ 1 … M
111 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → t ∈ T
112 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M → G ⁡ i ∈ A
113 112 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → G ⁡ i ∈ A
114 simp1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → φ
115 114 113 jca ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → φ ∧ G ⁡ i ∈ A
116 eleq1 ⊢ f = G ⁡ i → f ∈ A ↔ G ⁡ i ∈ A
117 116 anbi2d ⊢ f = G ⁡ i → φ ∧ f ∈ A ↔ φ ∧ G ⁡ i ∈ A
118 feq1 ⊢ f = G ⁡ i → f : T ⟶ ℝ ↔ G ⁡ i : T ⟶ ℝ
119 117 118 imbi12d ⊢ f = G ⁡ i → φ ∧ f ∈ A → f : T ⟶ ℝ ↔ φ ∧ G ⁡ i ∈ A → G ⁡ i : T ⟶ ℝ
120 119 6 vtoclg ⊢ G ⁡ i ∈ A → φ ∧ G ⁡ i ∈ A → G ⁡ i : T ⟶ ℝ
121 113 115 120 sylc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → G ⁡ i : T ⟶ ℝ
122 simp3 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → t ∈ T
123 121 122 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → G ⁡ i ⁡ t ∈ ℝ
124 123 recnd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … M ∧ t ∈ T → G ⁡ i ⁡ t ∈ ℂ
125 93 110 111 124 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y + 1 → G ⁡ i ⁡ t ∈ ℂ
126 fveq2 ⊢ i = y + 1 → G ⁡ i = G ⁡ y + 1
127 126 fveq1d ⊢ i = y + 1 → G ⁡ i ⁡ t = G ⁡ y + 1 ⁡ t
128 92 125 127 fsump1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t = ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
129 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → t ∈ T
130 fzfid ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → 1 … y ∈ Fin
131 simpll1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → φ
132 1zzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → 1 ∈ ℤ
133 96 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → M ∈ ℤ
134 elfzelz ⊢ i ∈ 1 … y → i ∈ ℤ
135 134 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → i ∈ ℤ
136 elfzle1 ⊢ i ∈ 1 … y → 1 ≤ i
137 136 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → 1 ≤ i
138 134 zred ⊢ i ∈ 1 … y → i ∈ ℝ
139 138 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → i ∈ ℝ
140 78 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → y + 1 ∈ ℝ
141 80 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → M ∈ ℝ
142 76 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → y ∈ ℝ
143 elfzle2 ⊢ i ∈ 1 … y → i ≤ y
144 143 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → i ≤ y
145 letrp1 ⊢ i ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ i ≤ y → i ≤ y + 1
146 139 142 144 145 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → i ≤ y + 1
147 simpl3 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → y + 1 ≤ M
148 139 140 141 146 147 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ i ∈ 1 … y → i ≤ M
149 148 adantlr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → i ≤ M
150 132 133 135 137 149 elfzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → i ∈ 1 … M
151 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → t ∈ T
152 131 150 151 123 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ∧ i ∈ 1 … y → G ⁡ i ⁡ t ∈ ℝ
153 130 152 fsumrecl ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ ℝ
154 eqid ⊢ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
155 154 fvmpt2 ⊢ t ∈ T ∧ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ ℝ → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t = ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
156 129 153 155 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t = ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
157 156 oveq1d ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t = ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
158 128 157 eqtr4d ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
159 90 158 mpteq2da ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
160 159 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t = t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
161 1zzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → 1 ∈ ℤ
162 peano2nn ⊢ y ∈ ℕ → y + 1 ∈ ℕ
163 162 nnzd ⊢ y ∈ ℕ → y + 1 ∈ ℤ
164 163 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y + 1 ∈ ℤ
165 162 nnge1d ⊢ y ∈ ℕ → 1 ≤ y + 1
166 165 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → 1 ≤ y + 1
167 161 96 164 166 82 elfzd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → y + 1 ∈ 1 … M
168 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y + 1 ∈ 1 … M → G ⁡ y + 1 ∈ A
169 74 167 168 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → G ⁡ y + 1 ∈ A
170 eleq1 ⊢ f = G ⁡ y + 1 → f ∈ A ↔ G ⁡ y + 1 ∈ A
171 170 anbi2d ⊢ f = G ⁡ y + 1 → φ ∧ f ∈ A ↔ φ ∧ G ⁡ y + 1 ∈ A
172 feq1 ⊢ f = G ⁡ y + 1 → f : T ⟶ ℝ ↔ G ⁡ y + 1 : T ⟶ ℝ
173 171 172 imbi12d ⊢ f = G ⁡ y + 1 → φ ∧ f ∈ A → f : T ⟶ ℝ ↔ φ ∧ G ⁡ y + 1 ∈ A → G ⁡ y + 1 : T ⟶ ℝ
174 173 6 vtoclg ⊢ G ⁡ y + 1 ∈ A → φ ∧ G ⁡ y + 1 ∈ A → G ⁡ y + 1 : T ⟶ ℝ
175 174 anabsi7 ⊢ φ ∧ G ⁡ y + 1 ∈ A → G ⁡ y + 1 : T ⟶ ℝ
176 74 169 175 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → G ⁡ y + 1 : T ⟶ ℝ
177 176 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ ℝ
178 eqid ⊢ t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t = t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t
179 178 fvmpt2 ⊢ t ∈ T ∧ G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ ℝ → t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t = G ⁡ y + 1 ⁡ t
180 129 177 179 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t = G ⁡ y + 1 ⁡ t
181 180 oveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t = t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
182 90 181 mpteq2da ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t = t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
183 182 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t = t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t
184 simpl1 ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → φ
185 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A
186 167 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → y + 1 ∈ 1 … M
187 175 feqmptd ⊢ φ ∧ G ⁡ y + 1 ∈ A → G ⁡ y + 1 = t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t
188 168 187 syldan ⊢ φ ∧ y + 1 ∈ 1 … M → G ⁡ y + 1 = t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t
189 188 168 eqeltrrd ⊢ φ ∧ y + 1 ∈ 1 … M → t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ A
190 184 186 189 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ A
191 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ t t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t
192 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ t t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t
193 5 191 192 stoweidlem8 ⊢ φ ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t ∈ A
194 184 185 190 193 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + t ∈ T ⟼ G ⁡ y + 1 ⁡ t ⁡ t ∈ A
195 183 194 eqeltrrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ⁡ t + G ⁡ y + 1 ⁡ t ∈ A
196 160 195 eqeltrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ ∧ y + 1 ≤ M ∧ t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
197 71 72 73 87 196 syl31anc ⊢ y ∈ ℕ ∧ φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A ∧ φ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
198 197 exp31 ⊢ y ∈ ℕ → φ ∧ y ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y G ⁡ i ⁡ t ∈ A → φ ∧ y + 1 ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 y + 1 G ⁡ i ⁡ t ∈ A
199 25 32 39 46 70 198 nnind ⊢ n ∈ ℕ → φ ∧ n ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 n G ⁡ i ⁡ t ∈ A
200 18 199 vtoclg ⊢ M ∈ ℕ → M ∈ ℕ → φ ∧ M ≤ M → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t ∈ A
201 3 3 9 200 syl3c ⊢ φ → t ∈ T ⟼ ∑ i = 1 M G ⁡ i ⁡ t ∈ A
202 2 201 eqeltrid ⊢ φ → F ∈ A