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Theorem limccnpcntop 12813
Description: If the limit of  F at  B is  C and  G is continuous at  C, then the limit of  G  o.  F at  B is  G ( C ). (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.) (Revised by Jim Kingdon, 18-Jun-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
limccnp.f  |-  ( ph  ->  F : A --> D )
limccnp.d  |-  ( ph  ->  D  C_  CC )
limccnpcntop.k  |-  K  =  ( MetOpen `  ( abs  o. 
-  ) )
limccnp.j  |-  J  =  ( Kt  D )
limccnp.c  |-  ( ph  ->  C  e.  ( F lim
CC  B ) )
limccnp.b  |-  ( ph  ->  G  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 C ) )
Assertion
Ref Expression
limccnpcntop  |-  ( ph  ->  ( G `  C
)  e.  ( ( G  o.  F ) lim
CC  B ) )

Proof of Theorem limccnpcntop
Dummy variables  p  z  d  e  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 limccnp.j . . . . 5  |-  J  =  ( Kt  D )
2 limccnpcntop.k . . . . . . 7  |-  K  =  ( MetOpen `  ( abs  o. 
-  ) )
32cntoptopon 12701 . . . . . 6  |-  K  e.  (TopOn `  CC )
4 limccnp.d . . . . . 6  |-  ( ph  ->  D  C_  CC )
5 resttopon 12340 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  (TopOn `  CC )  /\  D  C_  CC )  ->  ( Kt  D )  e.  (TopOn `  D ) )
63, 4, 5sylancr 410 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Kt  D )  e.  (TopOn `  D ) )
71, 6eqeltrid 2226 . . . 4  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  D ) )
83a1i 9 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  CC ) )
9 limccnp.b . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 C ) )
10 cnpf2 12376 . . . 4  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  D )  /\  K  e.  (TopOn `  CC )  /\  G  e.  (
( J  CnP  K
) `  C )
)  ->  G : D
--> CC )
117, 8, 9, 10syl3anc 1216 . . 3  |-  ( ph  ->  G : D --> CC )
122cntoptop 12702 . . . . 5  |-  K  e. 
Top
1312a1i 9 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  e.  Top )
14 cnprcl2k 12375 . . . 4  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  D )  /\  K  e.  Top  /\  G  e.  ( ( J  CnP  K ) `  C ) )  ->  C  e.  D )
157, 13, 9, 14syl3anc 1216 . . 3  |-  ( ph  ->  C  e.  D )
1611, 15ffvelrnd 5556 . 2  |-  ( ph  ->  ( G `  C
)  e.  CC )
17 cnxmet 12700 . . . . . . . 8  |-  ( abs 
o.  -  )  e.  ( *Met `  CC )
18 eqid 2139 . . . . . . . . 9  |-  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) )  =  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) )
19 eqid 2139 . . . . . . . . 9  |-  ( MetOpen `  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) )  =  ( MetOpen `  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) )
2018, 2, 19metrest 12675 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( abs  o.  -  )  e.  ( *Met `  CC )  /\  D  C_  CC )  -> 
( Kt  D )  =  (
MetOpen `  ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ) )
2117, 4, 20sylancr 410 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( Kt  D )  =  (
MetOpen `  ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ) )
221, 21syl5eq 2184 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  J  =  ( MetOpen `  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ) )
232a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  K  =  ( MetOpen `  ( abs  o.  -  )
) )
24 xmetres2 12548 . . . . . . 7  |-  ( ( ( abs  o.  -  )  e.  ( *Met `  CC )  /\  D  C_  CC )  -> 
( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) )  e.  ( *Met `  D ) )
2517, 4, 24sylancr 410 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) )  e.  ( *Met `  D ) )
2617a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( abs  o.  -  )  e.  ( *Met `  CC ) )
2722, 23, 25, 26, 15metcnpd 12689 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( G  e.  ( ( J  CnP  K
) `  C )  <->  ( G : D --> CC  /\  A. e  e.  RR+  E. p  e.  RR+  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
) ) )
289, 27mpbid 146 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( G : D --> CC  /\  A. e  e.  RR+  E. p  e.  RR+  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) ) )
2928simprd 113 . . 3  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. p  e.  RR+  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)
30 simplll 522 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) )  ->  ph )
31 simplr 519 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) )  ->  p  e.  RR+ )
32 limccnp.c . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  C  e.  ( F lim
CC  B ) )
33 limccnp.f . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  F : A --> D )
3433, 4fssd 5285 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  F : A --> CC )
3533fdmd 5279 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  dom  F  =  A )
36 limcrcl 12796 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( C  e.  ( F lim CC  B )  ->  ( F : dom  F --> CC  /\  dom  F  C_  CC  /\  B  e.  CC ) )
3732, 36syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( F : dom  F --> CC  /\  dom  F  C_  CC  /\  B  e.  CC ) )
3837simp2d 994 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  dom  F  C_  CC )
3935, 38eqsstrrd 3134 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A  C_  CC )
4037simp3d 995 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  B  e.  CC )
4134, 39, 40ellimc3ap 12799 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( C  e.  ( F lim CC  B )  <-> 
( C  e.  CC  /\ 
A. p  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( (
z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  < 
d )  ->  ( abs `  ( ( F `
 z )  -  C ) )  < 
p ) ) ) )
4232, 41mpbid 146 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C  e.  CC  /\ 
A. p  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( (
z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  < 
d )  ->  ( abs `  ( ( F `
 z )  -  C ) )  < 
p ) ) )
4342simprd 113 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A. p  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( (
z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  < 
d )  ->  ( abs `  ( ( F `
 z )  -  C ) )  < 
p ) )
4443r19.21bi 2520 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  p  e.  RR+ )  ->  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( F `  z )  -  C
) )  <  p
) )
4530, 31, 44syl2anc 408 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  <  d )  -> 
( abs `  (
( F `  z
)  -  C ) )  <  p ) )
46 oveq2 5782 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  =  ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ( F `  z
) ) )
4746breq1d 3939 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  (
( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  <->  ( C
( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ( F `  z
) )  <  p
) )
48 fveq2 5421 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  ( G `  w )  =  ( G `  ( F `  z ) ) )
4948oveq2d 5790 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  =  ( ( G `
 C ) ( abs  o.  -  )
( G `  ( F `  z )
) ) )
5049breq1d 3939 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  (
( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e  <->  ( ( G `  C )
( abs  o.  -  )
( G `  ( F `  z )
) )  <  e
) )
5147, 50imbi12d 233 . . . . . . . . . . 11  |-  ( w  =  ( F `  z )  ->  (
( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  -> 
( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )  <->  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) ( F `
 z ) )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 ( F `  z ) ) )  <  e ) ) )
52 simpllr 523 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)
5333ad5antr 487 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  F : A --> D )
54 simpr 109 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  z  e.  A )
5553, 54ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( F `  z )  e.  D )
5651, 52, 55rspcdva 2794 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) ( F `
 z ) )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 ( F `  z ) ) )  <  e ) )
5715ad5antr 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  C  e.  D )
5857, 55ovresd 5911 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ( F `  z
) )  =  ( C ( abs  o.  -  ) ( F `
 z ) ) )
5942simpld 111 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  C  e.  CC )
6059ad5antr 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  C  e.  CC )
614ad5antr 487 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  D  C_  CC )
6261, 55sseldd 3098 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( F `  z )  e.  CC )
63 eqid 2139 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( abs 
o.  -  )  =  ( abs  o.  -  )
6463cnmetdval 12698 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( C  e.  CC  /\  ( F `  z )  e.  CC )  -> 
( C ( abs 
o.  -  ) ( F `  z )
)  =  ( abs `  ( C  -  ( F `  z )
) ) )
6560, 62, 64syl2anc 408 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( C ( abs  o.  -  ) ( F `
 z ) )  =  ( abs `  ( C  -  ( F `  z ) ) ) )
6660, 62abssubd 10965 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( abs `  ( C  -  ( F `  z ) ) )  =  ( abs `  ( ( F `  z )  -  C ) ) )
6758, 65, 663eqtrd 2176 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) ( F `  z
) )  =  ( abs `  ( ( F `  z )  -  C ) ) )
6867breq1d 3939 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) ( F `
 z ) )  <  p  <->  ( abs `  ( ( F `  z )  -  C
) )  <  p
) )
6916ad5antr 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( G `  C )  e.  CC )
7011ad5antr 487 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  G : D --> CC )
7170, 55ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( G `  ( F `  z ) )  e.  CC )
7263cnmetdval 12698 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( G `  C
)  e.  CC  /\  ( G `  ( F `
 z ) )  e.  CC )  -> 
( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  ( F `  z ) ) )  =  ( abs `  (
( G `  C
)  -  ( G `
 ( F `  z ) ) ) ) )
7369, 71, 72syl2anc 408 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 ( F `  z ) ) )  =  ( abs `  (
( G `  C
)  -  ( G `
 ( F `  z ) ) ) ) )
74 fvco3 5492 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F : A --> D  /\  z  e.  A )  ->  ( ( G  o.  F ) `  z
)  =  ( G `
 ( F `  z ) ) )
7553, 54, 74syl2anc 408 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( G  o.  F
) `  z )  =  ( G `  ( F `  z ) ) )
7675oveq2d 5790 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( G `  C
)  -  ( ( G  o.  F ) `
 z ) )  =  ( ( G `
 C )  -  ( G `  ( F `
 z ) ) ) )
7776fveq2d 5425 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( abs `  ( ( G `
 C )  -  ( ( G  o.  F ) `  z
) ) )  =  ( abs `  (
( G `  C
)  -  ( G `
 ( F `  z ) ) ) ) )
7875, 71eqeltrd 2216 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( G  o.  F
) `  z )  e.  CC )
7969, 78abssubd 10965 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  ( abs `  ( ( G `
 C )  -  ( ( G  o.  F ) `  z
) ) )  =  ( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) ) )
8073, 77, 793eqtr2d 2178 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 ( F `  z ) ) )  =  ( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) ) )
8180breq1d 3939 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  ( F `  z ) ) )  <  e  <->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `  z )  -  ( G `  C )
) )  <  e
) )
8256, 68, 813imtr3d 201 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( abs `  (
( F `  z
)  -  C ) )  <  p  -> 
( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) )  <  e ) )
8382imim2d 54 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  /\  z  e.  A )  ->  (
( ( z #  B  /\  ( abs `  (
z  -  B ) )  <  d )  ->  ( abs `  (
( F `  z
)  -  C ) )  <  p )  ->  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `  z )  -  ( G `  C )
) )  <  e
) ) )
8483ralimdva 2499 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  -> 
( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )
)  /\  d  e.  RR+ )  ->  ( A. z  e.  A  (
( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  <  d )  -> 
( abs `  (
( F `  z
)  -  C ) )  <  p )  ->  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  (
z  -  B ) )  <  d )  ->  ( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) )  <  e ) ) )
8584reximdva 2534 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) )  ->  ( E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( F `  z )  -  C
) )  <  p
)  ->  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `  z )  -  ( G `  C )
) )  <  e
) ) )
8645, 85mpd 13 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  e  e.  RR+ )  /\  p  e.  RR+ )  /\  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e ) )  ->  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  <  d )  -> 
( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) )  <  e ) )
8786rexlimdva2 2552 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  e  e.  RR+ )  ->  ( E. p  e.  RR+  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs 
o.  -  )  |`  ( D  X.  D ) ) w )  <  p  ->  ( ( G `  C ) ( abs 
o.  -  ) ( G `  w )
)  <  e )  ->  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  <  d )  -> 
( abs `  (
( ( G  o.  F ) `  z
)  -  ( G `
 C ) ) )  <  e ) ) )
8887ralimdva 2499 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. e  e.  RR+  E. p  e.  RR+  A. w  e.  D  ( ( C ( ( abs  o.  -  )  |`  ( D  X.  D
) ) w )  <  p  ->  (
( G `  C
) ( abs  o.  -  ) ( G `
 w ) )  <  e )  ->  A. e  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `  z )  -  ( G `  C )
) )  <  e
) ) )
8929, 88mpd 13 . 2  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( (
z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B ) )  < 
d )  ->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `
 z )  -  ( G `  C ) ) )  <  e
) )
90 fco 5288 . . . 4  |-  ( ( G : D --> CC  /\  F : A --> D )  ->  ( G  o.  F ) : A --> CC )
9111, 33, 90syl2anc 408 . . 3  |-  ( ph  ->  ( G  o.  F
) : A --> CC )
9291, 39, 40ellimc3ap 12799 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( G `  C )  e.  ( ( G  o.  F
) lim CC  B )  <->  ( ( G `  C
)  e.  CC  /\  A. e  e.  RR+  E. d  e.  RR+  A. z  e.  A  ( ( z #  B  /\  ( abs `  ( z  -  B
) )  <  d
)  ->  ( abs `  ( ( ( G  o.  F ) `  z )  -  ( G `  C )
) )  <  e
) ) ) )
9316, 89, 92mpbir2and 928 1  |-  ( ph  ->  ( G `  C
)  e.  ( ( G  o.  F ) lim
CC  B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    /\ w3a 962    = wceq 1331    e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417    C_ wss 3071   class class class wbr 3929    X. cxp 4537   dom cdm 4539    |` cres 4541    o. ccom 4543   -->wf 5119   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   CCcc 7618    < clt 7800    - cmin 7933   # cap 8343   RR+crp 9441   abscabs 10769   ↾t crest 12120   *Metcxmet 12149   MetOpencmopn 12154   Topctop 12164  TopOnctopon 12177    CnP ccnp 12355   lim CC climc 12792
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739  ax-caucvg 7740
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 816  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-frec 6288  df-map 6544  df-pm 6545  df-sup 6871  df-inf 6872  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-4 8781  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-q 9412  df-rp 9442  df-xneg 9559  df-xadd 9560  df-seqfrec 10219  df-exp 10293  df-cj 10614  df-re 10615  df-im 10616  df-rsqrt 10770  df-abs 10771  df-rest 12122  df-topgen 12141  df-psmet 12156  df-xmet 12157  df-met 12158  df-bl 12159  df-mopn 12160  df-top 12165  df-topon 12178  df-bases 12210  df-cnp 12358  df-limced 12794
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