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Theorem pntrsumbnd2

Description: A bound on a sum over R . Equation 10.1.16 of Shapiro, p. 403. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Apr-2016)

Ref Expression
Hypothesis pntrval.r ⊢ 𝑅 = ( 𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑎 ) − 𝑎 ) )
Assertion pntrsumbnd2 ∃ 𝑐 ∈ ℝ+ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pntrval.r ⊢ 𝑅 = ( 𝑎 ∈ ℝ+ ↦ ( ( ψ ‘ 𝑎 ) − 𝑎 ) )
2 1 pntrsumbnd ⊢ ∃ 𝑏 ∈ ℝ+ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏
3 2rp ⊢ 2 ∈ ℝ+
4 rpmulcl ⊢ ( ( 2 ∈ ℝ+ ∧ 𝑏 ∈ ℝ+ ) → ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ+ )
5 3 4 mpan ⊢ ( 𝑏 ∈ ℝ+ → ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ+ )
6 oveq2 ⊢ ( 𝑚 = ( 𝑘 − 1 ) → ( 1 ... 𝑚 ) = ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) )
7 6 sumeq1d ⊢ ( 𝑚 = ( 𝑘 − 1 ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
8 7 fveq2d ⊢ ( 𝑚 = ( 𝑘 − 1 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) = ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) )
9 8 breq1d ⊢ ( 𝑚 = ( 𝑘 − 1 ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ↔ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) )
10 simplr ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 )
11 nnz ⊢ ( 𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ )
12 11 adantl ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → 𝑘 ∈ ℤ )
13 peano2zm ⊢ ( 𝑘 ∈ ℤ → ( 𝑘 − 1 ) ∈ ℤ )
14 12 13 syl ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ( 𝑘 − 1 ) ∈ ℤ )
15 9 10 14 rspcdva ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 )
16 5 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ+ )
17 16 rpge0d ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 0 ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
18 sumeq1 ⊢ ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ → Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ∅ ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
19 sum0 ⊢ Σ 𝑛 ∈ ∅ ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) = 0
20 18 19 eqtrdi ⊢ ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ → Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) = 0 )
21 20 abs00bd ⊢ ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) = 0 )
22 21 breq1d ⊢ ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ↔ 0 ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
23 17 22 syl5ibrcom ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
24 23 imp ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
25 24 a1d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑘 ... 𝑚 ) = ∅ ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
26 fzn0 ⊢ ( ( 𝑘 ... 𝑚 ) ≠ ∅ ↔ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) )
27 fzfid ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 1 ... 𝑚 ) ∈ Fin )
28 elfznn ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) → 𝑛 ∈ ℕ )
29 simpr ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑛 ∈ ℕ )
30 29 nnrpd ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → 𝑛 ∈ ℝ+ )
31 1 pntrf ⊢ 𝑅 : ℝ+ ⟶ ℝ
32 31 ffvelcdmi ⊢ ( 𝑛 ∈ ℝ+ → ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
33 30 32 syl ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) ∈ ℝ )
34 29 peano2nnd ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑛 + 1 ) ∈ ℕ )
35 29 34 nnmulcld ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ∈ ℕ )
36 33 35 nndivred ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
37 28 36 sylan2 ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ) → ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
38 27 37 fsumrecl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
39 38 recnd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
40 39 abscld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ )
41 fzfid ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∈ Fin )
42 elfznn ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
43 42 36 sylan2 ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ) → ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
44 41 43 fsumrecl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
45 44 recnd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
46 45 abscld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ )
47 simplll ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑏 ∈ ℝ+ )
48 47 rpred ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑏 ∈ ℝ )
49 le2add ⊢ ( ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ ) ∧ ( 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 𝑏 + 𝑏 ) ) )
50 40 46 48 48 49 syl22anc ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 𝑏 + 𝑏 ) ) )
51 48 recnd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑏 ∈ ℂ )
52 51 2timesd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 2 · 𝑏 ) = ( 𝑏 + 𝑏 ) )
53 52 breq2d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ↔ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 𝑏 + 𝑏 ) ) )
54 fzfid ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 𝑘 ... 𝑚 ) ∈ Fin )
55 simpllr ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑘 ∈ ℕ )
56 elfzuz ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) → 𝑛 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) )
57 eluznn ⊢ ( ( 𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
58 55 56 57 syl2an ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ )
59 58 36 syldan ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) → ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
60 54 59 fsumrecl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
61 60 recnd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
62 55 nnred ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑘 ∈ ℝ )
63 62 ltm1d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 𝑘 − 1 ) < 𝑘 )
64 fzdisj ⊢ ( ( 𝑘 − 1 ) < 𝑘 → ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∩ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) = ∅ )
65 63 64 syl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∩ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) = ∅ )
66 55 nncnd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑘 ∈ ℂ )
67 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
68 npcan ⊢ ( ( 𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) = 𝑘 )
69 66 67 68 sylancl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) = 𝑘 )
70 69 55 eqeltrd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ∈ ℕ )
71 nnuz ⊢ ℕ = ( ℤ≥ ‘ 1 )
72 70 71 eleqtrdi ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ∈ ( ℤ≥ ‘ 1 ) )
73 55 nnzd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑘 ∈ ℤ )
74 73 13 syl ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 𝑘 − 1 ) ∈ ℤ )
75 simplr ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑘 ∈ ℕ )
76 75 nncnd ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑘 ∈ ℂ )
77 76 67 68 sylancl ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) = 𝑘 )
78 77 fveq2d ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ℤ≥ ‘ ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ) = ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) )
79 78 eleq2d ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ) ↔ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) )
80 79 biimpar ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ) )
81 peano2uzr ⊢ ( ( ( 𝑘 − 1 ) ∈ ℤ ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ) ) → 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑘 − 1 ) ) )
82 74 80 81 syl2anc ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑘 − 1 ) ) )
83 fzsplit2 ⊢ ( ( ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ∈ ( ℤ≥ ‘ 1 ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑘 − 1 ) ) ) → ( 1 ... 𝑚 ) = ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∪ ( ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ... 𝑚 ) ) )
84 72 82 83 syl2anc ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 1 ... 𝑚 ) = ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∪ ( ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ... 𝑚 ) ) )
85 69 oveq1d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ... 𝑚 ) = ( 𝑘 ... 𝑚 ) )
86 85 uneq2d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∪ ( ( ( 𝑘 − 1 ) + 1 ) ... 𝑚 ) ) = ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∪ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) )
87 84 86 eqtrd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 1 ... 𝑚 ) = ( ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ∪ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ) )
88 37 recnd ⊢ ( ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) ∧ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ) → ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∈ ℂ )
89 65 87 27 88 fsumsplit ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) = ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) + Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) )
90 45 61 89 mvrladdd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) = Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) )
91 90 fveq2d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) = ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) )
92 39 45 abs2dif2d ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ ( Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) − Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) )
93 91 92 eqbrtrrd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) )
94 61 abscld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ )
95 40 46 readdcld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ∈ ℝ )
96 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
97 96 a1i ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → 2 ∈ ℝ )
98 97 48 remulcld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ )
99 letr ⊢ ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ∈ ℝ ∧ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ∈ ℝ ∧ ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ∧ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
100 94 95 98 99 syl3anc ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ∧ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
101 93 100 mpand ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
102 53 101 sylbird ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) + ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) ≤ ( 𝑏 + 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
103 50 102 syld ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
104 103 ancomsd ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ 𝑚 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑘 ) ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
105 26 104 sylan2b ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ≠ ∅ ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
106 25 105 pm2.61dane ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
107 106 imp ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) ∧ ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
108 107 an4s ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ ( 𝑚 ∈ ℤ ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ) → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
109 108 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 → ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
110 109 ralimdva ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 → ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
111 110 impancom ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 → ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
112 111 an32s ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... ( 𝑘 − 1 ) ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 → ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
113 15 112 mpd ⊢ ( ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ ) → ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
114 113 ralrimiva ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) )
115 breq2 ⊢ ( 𝑐 = ( 2 · 𝑏 ) → ( ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐 ↔ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
116 115 2ralbidv ⊢ ( 𝑐 = ( 2 · 𝑏 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐 ↔ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) )
117 116 rspcev ⊢ ( ( ( 2 · 𝑏 ) ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑏 ) ) → ∃ 𝑐 ∈ ℝ+ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐 )
118 5 114 117 syl2an2r ⊢ ( ( 𝑏 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 ) → ∃ 𝑐 ∈ ℝ+ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐 )
119 118 rexlimiva ⊢ ( ∃ 𝑏 ∈ ℝ+ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 1 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑏 → ∃ 𝑐 ∈ ℝ+ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐 )
120 2 119 ax-mp ⊢ ∃ 𝑐 ∈ ℝ+ ∀ 𝑘 ∈ ℕ ∀ 𝑚 ∈ ℤ ( abs ‘ Σ 𝑛 ∈ ( 𝑘 ... 𝑚 ) ( ( 𝑅 ‘ 𝑛 ) / ( 𝑛 · ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ≤ 𝑐