ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cauappcvgprlemcl GIF version

Theorem cauappcvgprlemcl 6982
Description: Lemma for cauappcvgpr 6991. The putative limit is a positive real. (Contributed by Jim Kingdon, 20-Jun-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
cauappcvgpr.f (𝜑𝐹:QQ)
cauappcvgpr.app (𝜑 → ∀𝑝Q𝑞Q ((𝐹𝑝) <Q ((𝐹𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹𝑞) <Q ((𝐹𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
cauappcvgpr.bnd (𝜑 → ∀𝑝Q 𝐴 <Q (𝐹𝑝))
cauappcvgpr.lim 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
Assertion
Ref Expression
cauappcvgprlemcl (𝜑𝐿P)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝐿,𝑝,𝑞   𝜑,𝑝,𝑞   𝐹,𝑙,𝑢,𝑝,𝑞
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑙)   𝐴(𝑢,𝑞,𝑙)   𝐿(𝑢,𝑙)

Proof of Theorem cauappcvgprlemcl
Dummy variables 𝑟 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cauappcvgpr.f . . . 4 (𝜑𝐹:QQ)
2 cauappcvgpr.app . . . 4 (𝜑 → ∀𝑝Q𝑞Q ((𝐹𝑝) <Q ((𝐹𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹𝑞) <Q ((𝐹𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
3 cauappcvgpr.bnd . . . 4 (𝜑 → ∀𝑝Q 𝐴 <Q (𝐹𝑝))
4 cauappcvgpr.lim . . . 4 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
51, 2, 3, 4cauappcvgprlemm 6974 . . 3 (𝜑 → (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿)))
6 ssrab2 3089 . . . . . 6 {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ⊆ Q
7 nqex 6692 . . . . . . 7 Q ∈ V
87elpw2 3953 . . . . . 6 ({𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q ↔ {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ⊆ Q)
96, 8mpbir 144 . . . . 5 {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q
10 ssrab2 3089 . . . . . 6 {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ⊆ Q
117elpw2 3953 . . . . . 6 ({𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q ↔ {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ⊆ Q)
1210, 11mpbir 144 . . . . 5 {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q
13 opelxpi 4423 . . . . 5 (({𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q ∧ {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q) → ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q))
149, 12, 13mp2an 417 . . . 4 ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
154, 14eqeltri 2155 . . 3 𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
165, 15jctil 305 . 2 (𝜑 → (𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ∧ (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))
171, 2, 3, 4cauappcvgprlemrnd 6979 . . 3 (𝜑 → (∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))))
181, 2, 3, 4cauappcvgprlemdisj 6980 . . 3 (𝜑 → ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
191, 2, 3, 4cauappcvgprlemloc 6981 . . 3 (𝜑 → ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))
2017, 18, 193jca 1119 . 2 (𝜑 → ((∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))) ∧ ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)) ∧ ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿)))))
21 elnp1st2nd 6805 . 2 (𝐿P ↔ ((𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ∧ (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿))) ∧ ((∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))) ∧ ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)) ∧ ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))))
2216, 20, 21sylanbrc 408 1 (𝜑𝐿P)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 102  wb 103  wo 662  w3a 920   = wceq 1285  wcel 1434  wral 2353  wrex 2354  {crab 2357  wss 2983  𝒫 cpw 3401  cop 3420   class class class wbr 3806   × cxp 4390  wf 4949  cfv 4953  (class class class)co 5565  1st c1st 5818  2nd c2nd 5819  Qcnq 6609   +Q cplq 6611   <Q cltq 6614  Pcnp 6620
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3914  ax-sep 3917  ax-nul 3925  ax-pow 3969  ax-pr 3993  ax-un 4217  ax-setind 4309  ax-iinf 4358
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rab 2362  df-v 2613  df-sbc 2826  df-csb 2919  df-dif 2985  df-un 2987  df-in 2989  df-ss 2996  df-nul 3269  df-pw 3403  df-sn 3423  df-pr 3424  df-op 3426  df-uni 3623  df-int 3658  df-iun 3701  df-br 3807  df-opab 3861  df-mpt 3862  df-tr 3897  df-eprel 4073  df-id 4077  df-po 4080  df-iso 4081  df-iord 4150  df-on 4152  df-suc 4155  df-iom 4361  df-xp 4398  df-rel 4399  df-cnv 4400  df-co 4401  df-dm 4402  df-rn 4403  df-res 4404  df-ima 4405  df-iota 4918  df-fun 4955  df-fn 4956  df-f 4957  df-f1 4958  df-fo 4959  df-f1o 4960  df-fv 4961  df-ov 5568  df-oprab 5569  df-mpt2 5570  df-1st 5820  df-2nd 5821  df-recs 5976  df-irdg 6041  df-1o 6087  df-oadd 6091  df-omul 6092  df-er 6195  df-ec 6197  df-qs 6201  df-ni 6633  df-pli 6634  df-mi 6635  df-lti 6636  df-plpq 6673  df-mpq 6674  df-enq 6676  df-nqqs 6677  df-plqqs 6678  df-mqqs 6679  df-1nqqs 6680  df-rq 6681  df-ltnqqs 6682  df-inp 6795
This theorem is referenced by:  cauappcvgprlemladdfu  6983  cauappcvgprlemladdfl  6984  cauappcvgprlemladdru  6985  cauappcvgprlemladdrl  6986  cauappcvgprlemladd  6987  cauappcvgprlem1  6988  cauappcvgprlem2  6989  cauappcvgpr  6991
  Copyright terms: Public domain W3C validator