Metamath Proof Explorer


Theorem mtestbdd

Description: Given the hypotheses of the Weierstrass M-test, the convergent function of the sequence is uniformly bounded. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jul-2017)

Ref Expression
Hypotheses mtest.z 𝑍 = ( ℤ𝑁 )
mtest.n ( 𝜑𝑁 ∈ ℤ )
mtest.s ( 𝜑𝑆𝑉 )
mtest.f ( 𝜑𝐹 : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
mtest.m ( 𝜑𝑀𝑊 )
mtest.c ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℝ )
mtest.l ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝑍𝑧𝑆 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑀𝑘 ) )
mtest.d ( 𝜑 → seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ∈ dom ⇝ )
mtest.t ( 𝜑 → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ( ⇝𝑢𝑆 ) 𝑇 )
Assertion mtestbdd ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( 𝑇𝑧 ) ) ≤ 𝑥 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mtest.z 𝑍 = ( ℤ𝑁 )
2 mtest.n ( 𝜑𝑁 ∈ ℤ )
3 mtest.s ( 𝜑𝑆𝑉 )
4 mtest.f ( 𝜑𝐹 : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
5 mtest.m ( 𝜑𝑀𝑊 )
6 mtest.c ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℝ )
7 mtest.l ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝑍𝑧𝑆 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑀𝑘 ) )
8 mtest.d ( 𝜑 → seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ∈ dom ⇝ )
9 mtest.t ( 𝜑 → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ( ⇝𝑢𝑆 ) 𝑇 )
10 6 recnd ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℂ )
11 1 2 10 serf ( 𝜑 → seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) : 𝑍 ⟶ ℂ )
12 11 ffvelrnda ( ( 𝜑𝑚𝑍 ) → ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ∈ ℂ )
13 12 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑚𝑍 ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ∈ ℂ )
14 1 climbdd ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ∈ dom ⇝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ∈ ℂ ) → ∃ 𝑦 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 )
15 2 8 13 14 syl3anc ( 𝜑 → ∃ 𝑦 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 )
16 2 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) → 𝑁 ∈ ℤ )
17 seqfn ( 𝑁 ∈ ℤ → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn ( ℤ𝑁 ) )
18 2 17 syl ( 𝜑 → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn ( ℤ𝑁 ) )
19 1 fneq2i ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn 𝑍 ↔ seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn ( ℤ𝑁 ) )
20 18 19 sylibr ( 𝜑 → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn 𝑍 )
21 ulmf2 ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) Fn 𝑍 ∧ seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ( ⇝𝑢𝑆 ) 𝑇 ) → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
22 20 9 21 syl2anc ( 𝜑 → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
23 22 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
24 simplrl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) → 𝑦 ∈ ℝ )
25 fveq2 ( 𝑥 = 𝑧 → ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) )
26 25 mpteq2dv ( 𝑥 = 𝑧 → ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) )
27 26 seqeq3d ( 𝑥 = 𝑧 → seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) = seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) )
28 27 fveq1d ( 𝑥 = 𝑧 → ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) = ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
29 eqid ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) = ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
30 fvex ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ∈ V
31 28 29 30 fvmpt ( 𝑧𝑆 → ( ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) ‘ 𝑧 ) = ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
32 31 adantl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) ‘ 𝑧 ) = ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
33 4 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝐹 : 𝑍 ⟶ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
34 33 feqmptd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝐹 = ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝐹𝑗 ) ) )
35 33 ffvelrnda ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ ( ℂ ↑m 𝑆 ) )
36 elmapi ( ( 𝐹𝑗 ) ∈ ( ℂ ↑m 𝑆 ) → ( 𝐹𝑗 ) : 𝑆 ⟶ ℂ )
37 35 36 syl ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) → ( 𝐹𝑗 ) : 𝑆 ⟶ ℂ )
38 37 feqmptd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) → ( 𝐹𝑗 ) = ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) )
39 38 mpteq2dva ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝐹𝑗 ) ) = ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
40 34 39 eqtrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝐹 = ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
41 40 seqeq3d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) = seq 𝑁 ( ∘f + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
42 41 fveq1d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) = ( seq 𝑁 ( ∘f + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
43 3 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝑆𝑉 )
44 simplr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝑛𝑍 )
45 44 1 eleqtrdi ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝑛 ∈ ( ℤ𝑁 ) )
46 elfzuz ( 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) → 𝑘 ∈ ( ℤ𝑁 ) )
47 46 1 eleqtrrdi ( 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) → 𝑘𝑍 )
48 47 ssriv ( 𝑁 ... 𝑛 ) ⊆ 𝑍
49 48 a1i ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( 𝑁 ... 𝑛 ) ⊆ 𝑍 )
50 37 ffvelrnda ( ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) ∧ 𝑥𝑆 ) → ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
51 50 anasss ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ ( 𝑗𝑍𝑥𝑆 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
52 43 45 49 51 seqof2 ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( seq 𝑁 ( ∘f + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( 𝑥𝑆 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) ‘ 𝑛 ) = ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) )
53 42 52 eqtrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) = ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) )
54 53 fveq1d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) = ( ( 𝑥𝑆 ↦ ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ‘ 𝑛 ) ) ‘ 𝑧 ) )
55 47 adantl ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → 𝑘𝑍 )
56 fveq2 ( 𝑗 = 𝑘 → ( 𝐹𝑗 ) = ( 𝐹𝑘 ) )
57 56 fveq1d ( 𝑗 = 𝑘 → ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) = ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) )
58 eqid ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) = ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) )
59 fvex ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ∈ V
60 57 58 59 fvmpt ( 𝑘𝑍 → ( ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ‘ 𝑘 ) = ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) )
61 55 60 syl ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ‘ 𝑘 ) = ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) )
62 simplr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) → 𝑧𝑆 )
63 37 62 ffvelrnd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑗𝑍 ) → ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ∈ ℂ )
64 63 fmpttd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) : 𝑍 ⟶ ℂ )
65 64 ffvelrnda ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘𝑍 ) → ( ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ‘ 𝑘 ) ∈ ℂ )
66 47 65 sylan2 ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ‘ 𝑘 ) ∈ ℂ )
67 61 66 eqeltrrd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ∈ ℂ )
68 61 45 67 fsumser ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) = ( seq 𝑁 ( + , ( 𝑗𝑍 ↦ ( ( 𝐹𝑗 ) ‘ 𝑧 ) ) ) ‘ 𝑛 ) )
69 32 54 68 3eqtr4d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) = Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) )
70 69 fveq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) = ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) )
71 fzfid ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( 𝑁 ... 𝑛 ) ∈ Fin )
72 71 67 fsumcl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ∈ ℂ )
73 72 abscld ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ∈ ℝ )
74 67 abscld ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ∈ ℝ )
75 71 74 fsumrecl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ∈ ℝ )
76 24 adantr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → 𝑦 ∈ ℝ )
77 71 67 fsumabs ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) )
78 simp-4l ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → 𝜑 )
79 78 55 6 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℝ )
80 71 79 fsumrecl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℝ )
81 simplr ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → 𝑧𝑆 )
82 78 55 81 7 syl12anc ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ ( 𝑀𝑘 ) )
83 71 74 79 82 fsumle ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) )
84 80 recnd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℂ )
85 84 abscld ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ) ∈ ℝ )
86 80 leabsd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ≤ ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ) )
87 eqidd ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( 𝑀𝑘 ) = ( 𝑀𝑘 ) )
88 78 55 10 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) ∧ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ) → ( 𝑀𝑘 ) ∈ ℂ )
89 87 45 88 fsumser ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) = ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) )
90 89 fveq2d ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ) = ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) )
91 simprr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) → ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 )
92 fveq2 ( 𝑚 = 𝑛 → ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) = ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) )
93 92 fveq2d ( 𝑚 = 𝑛 → ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) = ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) )
94 93 breq1d ( 𝑚 = 𝑛 → ( ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ↔ ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) ≤ 𝑦 ) )
95 94 rspccva ( ( ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦𝑛𝑍 ) → ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) ≤ 𝑦 )
96 91 95 sylan ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) → ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) ≤ 𝑦 )
97 96 adantr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑛 ) ) ≤ 𝑦 )
98 90 97 eqbrtrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ) ≤ 𝑦 )
99 80 85 76 86 98 letrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( 𝑀𝑘 ) ≤ 𝑦 )
100 75 80 76 83 99 letrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑦 )
101 73 75 76 77 100 letrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ Σ 𝑘 ∈ ( 𝑁 ... 𝑛 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑦 )
102 70 101 eqbrtrd ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) ∧ 𝑧𝑆 ) → ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑦 )
103 102 ralrimiva ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) → ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑦 )
104 brralrspcev ( ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑦 ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑥 )
105 24 103 104 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) ∧ 𝑛𝑍 ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( ( seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ‘ 𝑛 ) ‘ 𝑧 ) ) ≤ 𝑥 )
106 9 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) → seq 𝑁 ( ∘f + , 𝐹 ) ( ⇝𝑢𝑆 ) 𝑇 )
107 1 16 23 105 106 ulmbdd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝑍 ( abs ‘ ( seq 𝑁 ( + , 𝑀 ) ‘ 𝑚 ) ) ≤ 𝑦 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( 𝑇𝑧 ) ) ≤ 𝑥 )
108 15 107 rexlimddv ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ∀ 𝑧𝑆 ( abs ‘ ( 𝑇𝑧 ) ) ≤ 𝑥 )