MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  psercn2 Unicode version

Theorem psercn2 19815
Description: Since by pserulm 19814 the series converges uniformly, it is also continuous by ulmcn 19792. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
pserf.g  |-  G  =  ( x  e.  CC  |->  ( n  e.  NN0  |->  ( ( A `  n )  x.  (
x ^ n ) ) ) )
pserf.f  |-  F  =  ( y  e.  S  |-> 
sum_ j  e.  NN0  ( ( G `  y ) `  j
) )
pserf.a  |-  ( ph  ->  A : NN0 --> CC )
pserf.r  |-  R  =  sup ( { r  e.  RR  |  seq  0 (  +  , 
( G `  r
) )  e.  dom  ~~>  } ,  RR* ,  <  )
pserulm.h  |-  H  =  ( i  e.  NN0  |->  ( y  e.  S  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `
 y ) ) `
 i ) ) )
pserulm.m  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
pserulm.l  |-  ( ph  ->  M  <  R )
pserulm.y  |-  ( ph  ->  S  C_  ( `' abs " ( 0 [,] M ) ) )
Assertion
Ref Expression
psercn2  |-  ( ph  ->  F  e.  ( S
-cn-> CC ) )
Distinct variable groups:    j, n, r, x, y, A    i,
j, y, H    i, M, j, y    x, i, r    i, G, j, r, y    S, i, j, y    ph, i,
j, y
Allowed substitution hints:    ph( x, n, r)    A( i)    R( x, y, i, j, n, r)    S( x, n, r)    F( x, y, i, j, n, r)    G( x, n)    H( x, n, r)    M( x, n, r)

Proof of Theorem psercn2
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0uz 10278 . 2  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
2 0z 10051 . . 3  |-  0  e.  ZZ
32a1i 10 . 2  |-  ( ph  ->  0  e.  ZZ )
4 pserulm.y . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  S  C_  ( `' abs " ( 0 [,] M ) ) )
5 cnvimass 5049 . . . . . . . 8  |-  ( `' abs " ( 0 [,] M ) ) 
C_  dom  abs
6 absf 11837 . . . . . . . . 9  |-  abs : CC
--> RR
76fdmi 5410 . . . . . . . 8  |-  dom  abs  =  CC
85, 7sseqtri 3223 . . . . . . 7  |-  ( `' abs " ( 0 [,] M ) ) 
C_  CC
94, 8syl6ss 3204 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S  C_  CC )
109adantr 451 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  S  C_  CC )
11 resmpt 5016 . . . . 5  |-  ( S 
C_  CC  ->  ( ( y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )  |`  S )  =  ( y  e.  S  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) ) )
1210, 11syl 15 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( (
y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )  |`  S )  =  ( y  e.  S  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) ) )
13 simplr 731 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... i ) )  ->  y  e.  CC )
14 elfznn0 10838 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( 0 ... i )  ->  k  e.  NN0 )
1514adantl 452 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... i ) )  ->  k  e.  NN0 )
16 pserf.g . . . . . . . . . 10  |-  G  =  ( x  e.  CC  |->  ( n  e.  NN0  |->  ( ( A `  n )  x.  (
x ^ n ) ) ) )
1716pserval2 19803 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( ( G `  y ) `  k
)  =  ( ( A `  k )  x.  ( y ^
k ) ) )
1813, 15, 17syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... i ) )  ->  ( ( G `
 y ) `  k )  =  ( ( A `  k
)  x.  ( y ^ k ) ) )
19 simpr 447 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  i  e.  NN0 )
2019, 1syl6eleq 2386 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  i  e.  ( ZZ>= `  0 )
)
2120adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  ->  i  e.  ( ZZ>= `  0 )
)
22 pserf.a . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  A : NN0 --> CC )
2322adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  A : NN0
--> CC )
24 ffvelrn 5679 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A : NN0 --> CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( A `  k
)  e.  CC )
2523, 24sylan 457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
2625adantlr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
27 expcl 11137 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( y ^ k
)  e.  CC )
2827adantll 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( y ^
k )  e.  CC )
2926, 28mulcld 8871 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( ( A `
 k )  x.  ( y ^ k
) )  e.  CC )
3014, 29sylan2 460 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... i ) )  ->  ( ( A `
 k )  x.  ( y ^ k
) )  e.  CC )
3118, 21, 30fsumser 12219 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  y  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... i
) ( ( A `
 k )  x.  ( y ^ k
) )  =  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )
3231mpteq2dva 4122 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( y  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... i ) ( ( A `  k )  x.  (
y ^ k ) ) )  =  ( y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) ) )
33 eqid 2296 . . . . . . . 8  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
3433cnfldtopon 18308 . . . . . . . . 9  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
3534a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
)
36 fzfid 11051 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( 0 ... i )  e. 
Fin )
3734a1i 10 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  ( TopOpen
` fld
)  e.  (TopOn `  CC ) )
3823, 14, 24syl2an 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
3937, 37, 38cnmptc 17372 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  (
y  e.  CC  |->  ( A `  k ) )  e.  ( (
TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen ` fld )
) )
4014adantl 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  k  e.  NN0 )
4133expcn 18392 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( y  e.  CC  |->  ( y ^ k ) )  e.  ( ( TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen ` fld ) ) )
4240, 41syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  (
y  e.  CC  |->  ( y ^ k ) )  e.  ( (
TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen ` fld )
) )
4333mulcn 18387 . . . . . . . . . 10  |-  x.  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld ) )  Cn  ( TopOpen
` fld
) )
4443a1i 10 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  x.  e.  ( ( ( TopOpen ` fld )  tX  ( TopOpen ` fld ) )  Cn  ( TopOpen
` fld
) ) )
4537, 39, 42, 44cnmpt12f 17376 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  k  e.  ( 0 ... i
) )  ->  (
y  e.  CC  |->  ( ( A `  k
)  x.  ( y ^ k ) ) )  e.  ( (
TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen ` fld )
) )
4633, 35, 36, 45fsumcn 18390 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( y  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... i ) ( ( A `  k )  x.  (
y ^ k ) ) )  e.  ( ( TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen
` fld
) ) )
4733cncfcn1 18430 . . . . . . 7  |-  ( CC
-cn-> CC )  =  ( ( TopOpen ` fld )  Cn  ( TopOpen
` fld
) )
4846, 47syl6eleqr 2387 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( y  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... i ) ( ( A `  k )  x.  (
y ^ k ) ) )  e.  ( CC -cn-> CC ) )
4932, 48eqeltrrd 2371 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( y  e.  CC  |->  (  seq  0
(  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )  e.  ( CC
-cn-> CC ) )
50 rescncf 18417 . . . . 5  |-  ( S 
C_  CC  ->  ( ( y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )  e.  ( CC -cn-> CC )  ->  ( ( y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  , 
( G `  y
) ) `  i
) )  |`  S )  e.  ( S -cn-> CC ) ) )
5110, 49, 50sylc 56 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( (
y  e.  CC  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `  y ) ) `  i ) )  |`  S )  e.  ( S -cn-> CC ) )
5212, 51eqeltrrd 2371 . . 3  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( y  e.  S  |->  (  seq  0 (  +  , 
( G `  y
) ) `  i
) )  e.  ( S -cn-> CC ) )
53 pserulm.h . . 3  |-  H  =  ( i  e.  NN0  |->  ( y  e.  S  |->  (  seq  0 (  +  ,  ( G `
 y ) ) `
 i ) ) )
5452, 53fmptd 5700 . 2  |-  ( ph  ->  H : NN0 --> ( S
-cn-> CC ) )
55 pserf.f . . 3  |-  F  =  ( y  e.  S  |-> 
sum_ j  e.  NN0  ( ( G `  y ) `  j
) )
56 pserf.r . . 3  |-  R  =  sup ( { r  e.  RR  |  seq  0 (  +  , 
( G `  r
) )  e.  dom  ~~>  } ,  RR* ,  <  )
57 pserulm.m . . 3  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
58 pserulm.l . . 3  |-  ( ph  ->  M  <  R )
5916, 55, 22, 56, 53, 57, 58, 4pserulm 19814 . 2  |-  ( ph  ->  H ( ~~> u `  S ) F )
601, 3, 54, 59ulmcn 19792 1  |-  ( ph  ->  F  e.  ( S
-cn-> CC ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    = wceq 1632    e. wcel 1696   {crab 2560    C_ wss 3165   class class class wbr 4039    e. cmpt 4093   `'ccnv 4704   dom cdm 4705    |` cres 4707   "cima 4708   -->wf 5267   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   supcsup 7209   CCcc 8751   RRcr 8752   0cc0 8753    + caddc 8756    x. cmul 8758   RR*cxr 8882    < clt 8883   NN0cn0 9981   ZZcz 10040   ZZ>=cuz 10246   [,]cicc 10675   ...cfz 10798    seq cseq 11062   ^cexp 11120   abscabs 11735    ~~> cli 11974   sum_csu 12174   TopOpenctopn 13342  ℂfldccnfld 16393  TopOnctopon 16648    Cn ccn 16970    tX ctx 17271   -cn->ccncf 18396
This theorem is referenced by:  psercn  19818
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-inf2 7358  ax-cnex 8809  ax-resscn 8810  ax-1cn 8811  ax-icn 8812  ax-addcl 8813  ax-addrcl 8814  ax-mulcl 8815  ax-mulrcl 8816  ax-mulcom 8817  ax-addass 8818  ax-mulass 8819  ax-distr 8820  ax-i2m1 8821  ax-1ne0 8822  ax-1rid 8823  ax-rnegex 8824  ax-rrecex 8825  ax-cnre 8826  ax-pre-lttri 8827  ax-pre-lttrn 8828  ax-pre-ltadd 8829  ax-pre-mulgt0 8830  ax-pre-sup 8831  ax-addf 8832  ax-mulf 8833
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-nel 2462  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-int 3879  df-iun 3923  df-iin 3924  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-se 4369  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-lim 4413  df-suc 4414  df-om 4673  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-isom 5280  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-of 6094  df-1st 6138  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-recs 6404  df-rdg 6439  df-1o 6495  df-2o 6496  df-oadd 6499  df-er 6676  df-map 6790  df-pm 6791  df-ixp 6834  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-fin 6883  df-fi 7181  df-sup 7210  df-oi 7241  df-card 7588  df-cda 7810  df-pnf 8885  df-mnf 8886  df-xr 8887  df-ltxr 8888  df-le 8889  df-sub 9055  df-neg 9056  df-div 9440  df-nn 9763  df-2 9820  df-3 9821  df-4 9822  df-5 9823  df-6 9824  df-7 9825  df-8 9826  df-9 9827  df-10 9828  df-n0 9982  df-z 10041  df-dec 10141  df-uz 10247  df-q 10333  df-rp 10371  df-xneg 10468  df-xadd 10469  df-xmul 10470  df-ico 10678  df-icc 10679  df-fz 10799  df-fzo 10887  df-fl 10941  df-seq 11063  df-exp 11121  df-hash 11354  df-cj 11600  df-re 11601  df-im 11602  df-sqr 11736  df-abs 11737  df-limsup 11961  df-clim 11978  df-rlim 11979  df-sum 12175  df-struct 13166  df-ndx 13167  df-slot 13168  df-base 13169  df-sets 13170  df-ress 13171  df-plusg 13237  df-mulr 13238  df-starv 13239  df-sca 13240  df-vsca 13241  df-tset 13243  df-ple 13244  df-ds 13246  df-hom 13248  df-cco 13249  df-rest 13343  df-topn 13344  df-topgen 13360  df-pt 13361  df-prds 13364  df-xrs 13419  df-0g 13420  df-gsum 13421  df-qtop 13426  df-imas 13427  df-xps 13429  df-mre 13504  df-mrc 13505  df-acs 13507  df-mnd 14383  df-submnd 14432  df-mulg 14508  df-cntz 14809  df-cmn 15107  df-xmet 16389  df-met 16390  df-bl 16391  df-mopn 16392  df-cnfld 16394  df-top 16652  df-bases 16654  df-topon 16655  df-topsp 16656  df-cn 16973  df-cnp 16974  df-tx 17273  df-hmeo 17462  df-xms 17901  df-ms 17902  df-tms 17903  df-cncf 18398  df-ulm 19772
  Copyright terms: Public domain W3C validator