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Theorem dvfsumle 21496
Description: Compare a finite sum to an integral (the integral here is given as a function with a known derivative). (Contributed by Mario Carneiro, 14-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dvfsumle.m  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
dvfsumle.a  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A )  e.  ( ( M [,] N
) -cn-> RR ) )
dvfsumle.v  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( M (,) N ) )  ->  B  e.  V )
dvfsumle.b  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( M (,) N )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B ) )
dvfsumle.c  |-  ( x  =  M  ->  A  =  C )
dvfsumle.d  |-  ( x  =  N  ->  A  =  D )
dvfsumle.x  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  X  e.  RR )
dvfsumle.l  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  ( M..^ N )  /\  x  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) ) )  ->  X  <_  B )
Assertion
Ref Expression
dvfsumle  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M..^ N ) X  <_  ( D  -  C ) )
Distinct variable groups:    A, k    x, k, M    k, N, x    ph, k, x    x, X    x, C    x, D    x, V
Allowed substitution hints:    A( x)    B( x, k)    C( k)    D( k)    V( k)    X( k)

Proof of Theorem dvfsumle
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fzofi 11799 . . . 4  |-  ( M..^ N )  e.  Fin
21a1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  ( M..^ N )  e.  Fin )
3 dvfsumle.x . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  X  e.  RR )
4 dvfsumle.m . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
5 eluzel2 10869 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ZZ )
64, 5syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
7 eluzelz 10873 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ZZ )
84, 7syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
9 fzval2 11443 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( M ... N
)  =  ( ( M [,] N )  i^i  ZZ ) )
106, 8, 9syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( M ... N
)  =  ( ( M [,] N )  i^i  ZZ ) )
11 inss1 3573 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M [,] N )  i^i  ZZ )  C_  ( M [,] N )
1210, 11syl6eqss 3409 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( M ... N
)  C_  ( M [,] N ) )
1312sselda 3359 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( M ... N ) )  ->  y  e.  ( M [,] N ) )
14 dvfsumle.a . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A )  e.  ( ( M [,] N
) -cn-> RR ) )
15 cncff 20472 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  ( M [,] N )  |->  A )  e.  ( ( M [,] N )
-cn-> RR )  ->  (
x  e.  ( M [,] N )  |->  A ) : ( M [,] N ) --> RR )
1614, 15syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A ) : ( M [,] N ) --> RR )
17 eqid 2443 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( M [,] N )  |->  A )  =  ( x  e.  ( M [,] N
)  |->  A )
1817fmpt 5867 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  ( M [,] N ) A  e.  RR  <->  ( x  e.  ( M [,] N
)  |->  A ) : ( M [,] N
) --> RR )
1916, 18sylibr 212 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( M [,] N ) A  e.  RR )
20 nfcsb1v 3307 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ x [_ y  /  x ]_ A
2120nfel1 2592 . . . . . . . . 9  |-  F/ x [_ y  /  x ]_ A  e.  RR
22 csbeq1a 3300 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  A  =  [_ y  /  x ]_ A )
2322eleq1d 2509 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  ( A  e.  RR  <->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR ) )
2421, 23rspc 3070 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ( M [,] N )  ->  ( A. x  e.  ( M [,] N ) A  e.  RR  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR ) )
2519, 24mpan9 469 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( M [,] N ) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR )
2613, 25syldan 470 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( M ... N ) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR )
2726ralrimiva 2802 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. y  e.  ( M ... N )
[_ y  /  x ]_ A  e.  RR )
28 fzofzp1 11627 . . . . 5  |-  ( k  e.  ( M..^ N
)  ->  ( k  +  1 )  e.  ( M ... N
) )
29 csbeq1 3294 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( k  +  1 )  ->  [_ y  /  x ]_ A  = 
[_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A )
3029eleq1d 2509 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( k  +  1 )  ->  ( [_ y  /  x ]_ A  e.  RR  <->  [_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  e.  RR )
)
3130rspccva 3075 . . . . 5  |-  ( ( A. y  e.  ( M ... N )
[_ y  /  x ]_ A  e.  RR  /\  ( k  +  1 )  e.  ( M ... N ) )  ->  [_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  e.  RR )
3227, 28, 31syl2an 477 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  [_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  e.  RR )
33 elfzofz 11570 . . . . 5  |-  ( k  e.  ( M..^ N
)  ->  k  e.  ( M ... N ) )
34 csbeq1 3294 . . . . . . 7  |-  ( y  =  k  ->  [_ y  /  x ]_ A  = 
[_ k  /  x ]_ A )
3534eleq1d 2509 . . . . . 6  |-  ( y  =  k  ->  ( [_ y  /  x ]_ A  e.  RR  <->  [_ k  /  x ]_ A  e.  RR )
)
3635rspccva 3075 . . . . 5  |-  ( ( A. y  e.  ( M ... N )
[_ y  /  x ]_ A  e.  RR  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  [_ k  /  x ]_ A  e.  RR )
3727, 33, 36syl2an 477 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  [_ k  /  x ]_ A  e.  RR )
3832, 37resubcld 9779 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( [_ (
k  +  1 )  /  x ]_ A  -  [_ k  /  x ]_ A )  e.  RR )
39 elfzoelz 11556 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( M..^ N
)  ->  k  e.  ZZ )
4039adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  e.  ZZ )
4140zred 10750 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  e.  RR )
4241recnd 9415 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  e.  CC )
43 ax-1cn 9343 . . . . . . 7  |-  1  e.  CC
44 pncan2 9620 . . . . . . 7  |-  ( ( k  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( k  +  1 )  -  k
)  =  1 )
4542, 43, 44sylancl 662 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( k  +  1 )  -  k )  =  1 )
4645oveq2d 6110 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( X  x.  ( ( k  +  1 )  -  k
) )  =  ( X  x.  1 ) )
473recnd 9415 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  X  e.  CC )
48 peano2re 9545 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  RR  ->  (
k  +  1 )  e.  RR )
4941, 48syl 16 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  e.  RR )
5049recnd 9415 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  e.  CC )
5147, 50, 42subdid 9803 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( X  x.  ( ( k  +  1 )  -  k
) )  =  ( ( X  x.  (
k  +  1 ) )  -  ( X  x.  k ) ) )
5247mulid1d 9406 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( X  x.  1 )  =  X )
5346, 51, 523eqtr3d 2483 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( X  x.  ( k  +  1 ) )  -  ( X  x.  k
) )  =  X )
54 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
5554mulcn 20446 . . . . . 6  |-  x.  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld ) )  Cn  ( TopOpen
` fld
) )
566zred 10750 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
5756adantr 465 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  M  e.  RR )
588zred 10750 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
5958adantr 465 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  N  e.  RR )
60 elfzole1 11563 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  ( M..^ N
)  ->  M  <_  k )
6160adantl 466 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  M  <_  k
)
6228adantl 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  e.  ( M ... N ) )
63 elfzle2 11458 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  +  1 )  e.  ( M ... N )  ->  (
k  +  1 )  <_  N )
6462, 63syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  <_  N
)
65 iccss 11366 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR )  /\  ( M  <_ 
k  /\  ( k  +  1 )  <_  N ) )  -> 
( k [,] (
k  +  1 ) )  C_  ( M [,] N ) )
6657, 59, 61, 64, 65syl22anc 1219 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k [,] ( k  +  1 ) )  C_  ( M [,] N ) )
67 iccssre 11380 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR )  ->  ( M [,] N
)  C_  RR )
6856, 58, 67syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M [,] N
)  C_  RR )
6968adantr 465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( M [,] N )  C_  RR )
7066, 69sstrd 3369 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k [,] ( k  +  1 ) )  C_  RR )
71 ax-resscn 9342 . . . . . . . 8  |-  RR  C_  CC
7270, 71syl6ss 3371 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k [,] ( k  +  1 ) )  C_  CC )
7371a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  RR  C_  CC )
74 cncfmptc 20490 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e.  RR  /\  ( k [,] (
k  +  1 ) )  C_  CC  /\  RR  C_  CC )  ->  (
y  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) )  |->  X )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) )
-cn-> RR ) )
753, 72, 73, 74syl3anc 1218 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( y  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  X )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
76 cncfmptid 20491 . . . . . . 7  |-  ( ( ( k [,] (
k  +  1 ) )  C_  RR  /\  RR  C_  CC )  ->  (
y  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) )  |->  y )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) )
-cn-> RR ) )
7770, 71, 76sylancl 662 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( y  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  y )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
78 remulcl 9370 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  RR  /\  y  e.  RR )  ->  ( X  x.  y
)  e.  RR )
7954, 55, 75, 77, 71, 78cncfmpt2ss 20494 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( y  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  ( X  x.  y ) )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
80 reelprrecn 9377 . . . . . . . 8  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
8180a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  RR  e.  { RR ,  CC } )
8257rexrd 9436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  M  e.  RR* )
83 iooss1 11338 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  RR*  /\  M  <_  k )  ->  (
k (,) ( k  +  1 ) ) 
C_  ( M (,) ( k  +  1 ) ) )
8482, 61, 83syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k (,) ( k  +  1 ) )  C_  ( M (,) ( k  +  1 ) ) )
8559rexrd 9436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  N  e.  RR* )
86 iooss2 11339 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  RR*  /\  (
k  +  1 )  <_  N )  -> 
( M (,) (
k  +  1 ) )  C_  ( M (,) N ) )
8785, 64, 86syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( M (,) ( k  +  1 ) )  C_  ( M (,) N ) )
8884, 87sstrd 3369 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k (,) ( k  +  1 ) )  C_  ( M (,) N ) )
89 ioossicc 11384 . . . . . . . . . 10  |-  ( M (,) N )  C_  ( M [,] N )
9069, 71syl6ss 3371 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( M [,] N )  C_  CC )
9189, 90syl5ss 3370 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( M (,) N )  C_  CC )
9288, 91sstrd 3369 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k (,) ( k  +  1 ) )  C_  CC )
9392sselda 3359 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( k (,) (
k  +  1 ) ) )  ->  y  e.  CC )
94 1cnd 9405 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( k (,) (
k  +  1 ) ) )  ->  1  e.  CC )
9573sselda 3359 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  RR )  ->  y  e.  CC )
96 1cnd 9405 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  RR )  ->  1  e.  CC )
9781dvmptid 21434 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  RR  |->  y ) )  =  ( y  e.  RR  |->  1 ) )
98 ioossre 11360 . . . . . . . . 9  |-  ( k (,) ( k  +  1 ) )  C_  RR
9998a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k (,) ( k  +  1 ) )  C_  RR )
10054tgioo2 20383 . . . . . . . 8  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
101 iooretop 20348 . . . . . . . . 9  |-  ( k (,) ( k  +  1 ) )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
102101a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k (,) ( k  +  1 ) )  e.  (
topGen `  ran  (,) )
)
10381, 95, 96, 97, 99, 100, 54, 102dvmptres 21440 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  y ) )  =  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  1 ) )
10481, 93, 94, 103, 47dvmptcmul 21441 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  ( X  x.  y
) ) )  =  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  ( X  x.  1 ) ) )
10552mpteq2dv 4382 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( y  e.  ( k (,) (
k  +  1 ) )  |->  ( X  x.  1 ) )  =  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  X ) )
106104, 105eqtrd 2475 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  ( X  x.  y
) ) )  =  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  X ) )
107 nfcv 2582 . . . . . . 7  |-  F/_ y A
108107, 20, 22cbvmpt 4385 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) )  |->  A )  =  ( y  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  [_ y  /  x ]_ A )
109 resmpt 5159 . . . . . . . 8  |-  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) 
C_  ( M [,] N )  ->  (
( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A )  |`  (
k [,] ( k  +  1 ) ) )  =  ( x  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) )  |->  A ) )
11066, 109syl 16 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( x  e.  ( M [,] N )  |->  A )  |`  ( k [,] (
k  +  1 ) ) )  =  ( x  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) )  |->  A ) )
11114adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( x  e.  ( M [,] N
)  |->  A )  e.  ( ( M [,] N ) -cn-> RR ) )
112 rescncf 20476 . . . . . . . 8  |-  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) 
C_  ( M [,] N )  ->  (
( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A )  e.  ( ( M [,] N
) -cn-> RR )  ->  (
( x  e.  ( M [,] N ) 
|->  A )  |`  (
k [,] ( k  +  1 ) ) )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) )
-cn-> RR ) ) )
11366, 111, 112sylc 60 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( x  e.  ( M [,] N )  |->  A )  |`  ( k [,] (
k  +  1 ) ) )  e.  ( ( k [,] (
k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
114110, 113eqeltrrd 2518 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( x  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  A )  e.  ( ( k [,] ( k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
115108, 114syl5eqelr 2528 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( y  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) )  |->  [_ y  /  x ]_ A )  e.  ( ( k [,] (
k  +  1 ) ) -cn-> RR ) )
11616adantr 465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( x  e.  ( M [,] N
)  |->  A ) : ( M [,] N
) --> RR )
117116, 18sylibr 212 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  A. x  e.  ( M [,] N ) A  e.  RR )
11889sseli 3355 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ( M (,) N )  ->  y  e.  ( M [,] N
) )
11924impcom 430 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. x  e.  ( M [,] N ) A  e.  RR  /\  y  e.  ( M [,] N ) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR )
120117, 118, 119syl2an 477 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( M (,) N
) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  RR )
121120recnd 9415 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( M (,) N
) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  CC )
12289sseli 3355 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( M (,) N )  ->  x  e.  ( M [,] N
) )
12319r19.21bi 2817 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( M [,] N ) )  ->  A  e.  RR )
124123adantlr 714 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  x  e.  ( M [,] N
) )  ->  A  e.  RR )
125122, 124sylan2 474 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  x  e.  ( M (,) N
) )  ->  A  e.  RR )
126 eqid 2443 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  A )  =  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A )
127125, 126fmptd 5870 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) : ( M (,) N
) --> RR )
128 ioossre 11360 . . . . . . . . . 10  |-  ( M (,) N )  C_  RR
129 dvfre 21428 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  ( M (,) N ) 
|->  A ) : ( M (,) N ) --> RR  /\  ( M (,) N )  C_  RR )  ->  ( RR 
_D  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) ) : dom  ( RR 
_D  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) ) --> RR )
130127, 128, 129sylancl 662 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  A ) ) : dom  ( RR  _D  (
x  e.  ( M (,) N )  |->  A ) ) --> RR )
131 dvfsumle.b . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( RR  _D  (
x  e.  ( M (,) N )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B ) )
132131adantr 465 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  A ) )  =  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B ) )
133132dmeqd 5045 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  dom  ( RR  _D  ( x  e.  ( M (,) N ) 
|->  A ) )  =  dom  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B ) )
134 dvfsumle.v . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( M (,) N ) )  ->  B  e.  V )
135134adantlr 714 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  x  e.  ( M (,) N
) )  ->  B  e.  V )
136135ralrimiva 2802 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  A. x  e.  ( M (,) N ) B  e.  V )
137 dmmptg 5338 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. x  e.  ( M (,) N ) B  e.  V  ->  dom  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B )  =  ( M (,) N ) )
138136, 137syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  dom  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B )  =  ( M (,) N
) )
139133, 138eqtrd 2475 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  dom  ( RR  _D  ( x  e.  ( M (,) N ) 
|->  A ) )  =  ( M (,) N
) )
140132, 139feq12d 5551 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( RR 
_D  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) ) : dom  ( RR 
_D  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) ) --> RR  <->  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B ) : ( M (,) N
) --> RR ) )
141130, 140mpbid 210 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B ) : ( M (,) N
) --> RR )
142 eqid 2443 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B )  =  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B )
143142fmpt 5867 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  ( M (,) N ) B  e.  RR  <->  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  B ) : ( M (,) N
) --> RR )
144141, 143sylibr 212 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  A. x  e.  ( M (,) N ) B  e.  RR )
145 nfcsb1v 3307 . . . . . . . . 9  |-  F/_ x [_ y  /  x ]_ B
146145nfel1 2592 . . . . . . . 8  |-  F/ x [_ y  /  x ]_ B  e.  RR
147 csbeq1a 3300 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  B  =  [_ y  /  x ]_ B )
148147eleq1d 2509 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  y  ->  ( B  e.  RR  <->  [_ y  /  x ]_ B  e.  RR ) )
149146, 148rspc 3070 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ( M (,) N )  ->  ( A. x  e.  ( M (,) N ) B  e.  RR  ->  [_ y  /  x ]_ B  e.  RR ) )
150144, 149mpan9 469 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( M (,) N
) )  ->  [_ y  /  x ]_ B  e.  RR )
151107, 20, 22cbvmpt 4385 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  A )  =  ( y  e.  ( M (,) N
)  |->  [_ y  /  x ]_ A )
152151oveq2i 6105 . . . . . . 7  |-  ( RR 
_D  ( x  e.  ( M (,) N
)  |->  A ) )  =  ( RR  _D  ( y  e.  ( M (,) N ) 
|->  [_ y  /  x ]_ A ) )
153 nfcv 2582 . . . . . . . 8  |-  F/_ y B
154153, 145, 147cbvmpt 4385 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M (,) N )  |->  B )  =  ( y  e.  ( M (,) N
)  |->  [_ y  /  x ]_ B )
155132, 152, 1543eqtr3g 2498 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  ( M (,) N ) 
|->  [_ y  /  x ]_ A ) )  =  ( y  e.  ( M (,) N ) 
|->  [_ y  /  x ]_ B ) )
15681, 121, 150, 155, 88, 100, 54, 102dvmptres 21440 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( RR  _D  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  [_ y  /  x ]_ A ) )  =  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) 
|->  [_ y  /  x ]_ B ) )
157 dvfsumle.l . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  ( M..^ N )  /\  x  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) ) )  ->  X  <_  B )
158157anassrs 648 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  x  e.  ( k (,) (
k  +  1 ) ) )  ->  X  <_  B )
159158ralrimiva 2802 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  A. x  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) ) X  <_  B )
160 nfcv 2582 . . . . . . . 8  |-  F/_ x X
161 nfcv 2582 . . . . . . . 8  |-  F/_ x  <_
162160, 161, 145nfbr 4339 . . . . . . 7  |-  F/ x  X  <_  [_ y  /  x ]_ B
163147breq2d 4307 . . . . . . 7  |-  ( x  =  y  ->  ( X  <_  B  <->  X  <_  [_ y  /  x ]_ B ) )
164162, 163rspc 3070 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ( k (,) ( k  +  1 ) )  ->  ( A. x  e.  (
k (,) ( k  +  1 ) ) X  <_  B  ->  X  <_  [_ y  /  x ]_ B ) )
165159, 164mpan9 469 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  /\  y  e.  ( k (,) (
k  +  1 ) ) )  ->  X  <_  [_ y  /  x ]_ B )
16641rexrd 9436 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  e.  RR* )
16749rexrd 9436 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  e.  RR* )
16841lep1d 10267 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  <_  (
k  +  1 ) )
169 lbicc2 11404 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  RR*  /\  (
k  +  1 )  e.  RR*  /\  k  <_  ( k  +  1 ) )  ->  k  e.  ( k [,] (
k  +  1 ) ) )
170166, 167, 168, 169syl3anc 1218 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  k  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) ) )
171 ubicc2 11405 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  RR*  /\  (
k  +  1 )  e.  RR*  /\  k  <_  ( k  +  1 ) )  ->  (
k  +  1 )  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) ) )
172166, 167, 168, 171syl3anc 1218 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( k  +  1 )  e.  ( k [,] ( k  +  1 ) ) )
173 oveq2 6102 . . . . 5  |-  ( y  =  k  ->  ( X  x.  y )  =  ( X  x.  k ) )
174 oveq2 6102 . . . . 5  |-  ( y  =  ( k  +  1 )  ->  ( X  x.  y )  =  ( X  x.  ( k  +  1 ) ) )
17541, 49, 79, 106, 115, 156, 165, 170, 172, 168, 173, 34, 174, 29dvle 21482 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  ( ( X  x.  ( k  +  1 ) )  -  ( X  x.  k
) )  <_  ( [_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  -  [_ k  /  x ]_ A ) )
17653, 175eqbrtrrd 4317 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M..^ N ) )  ->  X  <_  ( [_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  -  [_ k  /  x ]_ A ) )
1772, 3, 38, 176fsumle 13265 . 2  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M..^ N ) X  <_  sum_ k  e.  ( M..^ N ) (
[_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  -  [_ k  /  x ]_ A ) )
178 vex 2978 . . . . 5  |-  y  e. 
_V
179178a1i 11 . . . 4  |-  ( y  =  M  ->  y  e.  _V )
180 eqeq2 2452 . . . . . 6  |-  ( y  =  M  ->  (
x  =  y  <->  x  =  M ) )
181180biimpa 484 . . . . 5  |-  ( ( y  =  M  /\  x  =  y )  ->  x  =  M )
182 dvfsumle.c . . . . 5  |-  ( x  =  M  ->  A  =  C )
183181, 182syl 16 . . . 4  |-  ( ( y  =  M  /\  x  =  y )  ->  A  =  C )
184179, 183csbied 3317 . . 3  |-  ( y  =  M  ->  [_ y  /  x ]_ A  =  C )
185178a1i 11 . . . 4  |-  ( y  =  N  ->  y  e.  _V )
186 eqeq2 2452 . . . . . 6  |-  ( y  =  N  ->  (
x  =  y  <->  x  =  N ) )
187186biimpa 484 . . . . 5  |-  ( ( y  =  N  /\  x  =  y )  ->  x  =  N )
188 dvfsumle.d . . . . 5  |-  ( x  =  N  ->  A  =  D )
189187, 188syl 16 . . . 4  |-  ( ( y  =  N  /\  x  =  y )  ->  A  =  D )
190185, 189csbied 3317 . . 3  |-  ( y  =  N  ->  [_ y  /  x ]_ A  =  D )
19126recnd 9415 . . 3  |-  ( (
ph  /\  y  e.  ( M ... N ) )  ->  [_ y  /  x ]_ A  e.  CC )
19234, 29, 184, 190, 4, 191fsumtscopo2 13269 . 2  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M..^ N ) (
[_ ( k  +  1 )  /  x ]_ A  -  [_ k  /  x ]_ A )  =  ( D  -  C ) )
193177, 192breqtrd 4319 1  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M..^ N ) X  <_  ( D  -  C ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2718   _Vcvv 2975   [_csb 3291    i^i cin 3330    C_ wss 3331   {cpr 3882   class class class wbr 4295    e. cmpt 4353   dom cdm 4843   ran crn 4844    |` cres 4845   -->wf 5417   ` cfv 5421  (class class class)co 6094   Fincfn 7313   CCcc 9283   RRcr 9284   1c1 9286    + caddc 9288    x. cmul 9290   RR*cxr 9420    <_ cle 9422    - cmin 9598   ZZcz 10649   ZZ>=cuz 10864   (,)cioo 11303   [,]cicc 11306   ...cfz 11440  ..^cfzo 11551   sum_csu 13166   TopOpenctopn 14363   topGenctg 14379  ℂfldccnfld 17821   -cn->ccncf 20455    _D cdv 21341
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4406  ax-sep 4416  ax-nul 4424  ax-pow 4473  ax-pr 4534  ax-un 6375  ax-inf2 7850  ax-cnex 9341  ax-resscn 9342  ax-1cn 9343  ax-icn 9344  ax-addcl 9345  ax-addrcl 9346  ax-mulcl 9347  ax-mulrcl 9348  ax-mulcom 9349  ax-addass 9350  ax-mulass 9351  ax-distr 9352  ax-i2m1 9353  ax-1ne0 9354  ax-1rid 9355  ax-rnegex 9356  ax-rrecex 9357  ax-cnre 9358  ax-pre-lttri 9359  ax-pre-lttrn 9360  ax-pre-ltadd 9361  ax-pre-mulgt0 9362  ax-pre-sup 9363  ax-addf 9364  ax-mulf 9365
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2571  df-ne 2611  df-nel 2612  df-ral 2723  df-rex 2724  df-reu 2725  df-rmo 2726  df-rab 2727  df-v 2977  df-sbc 3190  df-csb 3292  df-dif 3334  df-un 3336  df-in 3338  df-ss 3345  df-pss 3347  df-nul 3641  df-if 3795  df-pw 3865  df-sn 3881  df-pr 3883  df-tp 3885  df-op 3887  df-uni 4095  df-int 4132  df-iun 4176  df-iin 4177  df-br 4296  df-opab 4354  df-mpt 4355  df-tr 4389  df-eprel 4635  df-id 4639  df-po 4644  df-so 4645  df-fr 4682  df-se 4683  df-we 4684  df-ord 4725  df-on 4726  df-lim 4727  df-suc 4728  df-xp 4849  df-rel 4850  df-cnv 4851  df-co 4852  df-dm 4853  df-rn 4854  df-res 4855  df-ima 4856  df-iota 5384  df-fun 5423  df-fn 5424  df-f 5425  df-f1 5426  df-fo 5427  df-f1o 5428  df-fv 5429  df-isom 5430  df-riota 6055  df-ov 6097  df-oprab 6098  df-mpt2 6099  df-of 6323  df-om 6480  df-1st 6580  df-2nd 6581  df-supp 6694  df-recs 6835  df-rdg 6869  df-1o 6923  df-2o 6924  df-oadd 6927  df-er 7104  df-map 7219  df-pm 7220  df-ixp 7267  df-en 7314  df-dom 7315  df-sdom 7316  df-fin 7317  df-fsupp 7624  df-fi 7664  df-sup 7694  df-oi 7727  df-card 8112  df-cda 8340  df-pnf 9423  df-mnf 9424  df-xr 9425  df-ltxr 9426  df-le 9427  df-sub 9600  df-neg 9601  df-div 9997  df-nn 10326  df-2 10383  df-3 10384  df-4 10385  df-5 10386  df-6 10387  df-7 10388  df-8 10389  df-9 10390  df-10 10391  df-n0 10583  df-z 10650  df-dec 10759  df-uz 10865  df-q 10957  df-rp 10995  df-xneg 11092  df-xadd 11093  df-xmul 11094  df-ioo 11307  df-ico 11309  df-icc 11310  df-fz 11441  df-fzo 11552  df-seq 11810  df-exp 11869  df-hash 12107  df-cj 12591  df-re 12592  df-im 12593  df-sqr 12727  df-abs 12728  df-clim 12969  df-sum 13167  df-struct 14179  df-ndx 14180  df-slot 14181  df-base 14182  df-sets 14183  df-ress 14184  df-plusg 14254  df-mulr 14255  df-starv 14256  df-sca 14257  df-vsca 14258  df-ip 14259  df-tset 14260  df-ple 14261  df-ds 14263  df-unif 14264  df-hom 14265  df-cco 14266  df-rest 14364  df-topn 14365  df-0g 14383  df-gsum 14384  df-topgen 14385  df-pt 14386  df-prds 14389  df-xrs 14443  df-qtop 14448  df-imas 14449  df-xps 14451  df-mre 14527  df-mrc 14528  df-acs 14530  df-mnd 15418  df-submnd 15468  df-mulg 15551  df-cntz 15838  df-cmn 16282  df-psmet 17812  df-xmet 17813  df-met 17814  df-bl 17815  df-mopn 17816  df-fbas 17817  df-fg 17818  df-cnfld 17822  df-top 18506  df-bases 18508  df-topon 18509  df-topsp 18510  df-cld 18626  df-ntr 18627  df-cls 18628  df-nei 18705  df-lp 18743  df-perf 18744  df-cn 18834  df-cnp 18835  df-haus 18922  df-cmp 18993  df-tx 19138  df-hmeo 19331  df-fil 19422  df-fm 19514  df-flim 19515  df-flf 19516  df-xms 19898  df-ms 19899  df-tms 19900  df-cncf 20457  df-limc 21344  df-dv 21345
This theorem is referenced by:  dvfsumge  21497
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