MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cnplimc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cnplimc 23570
Description: A function is continuous at 𝐵 iff its limit at 𝐵 equals the value of the function there. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
cnplimc.k 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
cnplimc.j 𝐽 = (𝐾t 𝐴)
Assertion
Ref Expression
cnplimc ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹𝐵) ∈ (𝐹 lim 𝐵))))

Proof of Theorem cnplimc
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnplimc.j . . . . 5 𝐽 = (𝐾t 𝐴)
2 cnplimc.k . . . . . . 7 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
32cnfldtopon 22505 . . . . . 6 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
4 simpl 473 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → 𝐴 ⊆ ℂ)
5 resttopon 20884 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐴 ⊆ ℂ) → (𝐾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
63, 4, 5sylancr 694 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → (𝐾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
71, 6syl5eqel 2702 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴))
8 cnpf2 20973 . . . . 5 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
983expia 1264 . . . 4 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) → 𝐹:𝐴⟶ℂ))
107, 3, 9sylancl 693 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) → 𝐹:𝐴⟶ℂ))
1110pm4.71rd 666 . 2 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵))))
12 simpr 477 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
13 simplr 791 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐵𝐴)
1413snssd 4314 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → {𝐵} ⊆ 𝐴)
15 ssequn2 3769 . . . . . . . . 9 ({𝐵} ⊆ 𝐴 ↔ (𝐴 ∪ {𝐵}) = 𝐴)
1614, 15sylib 208 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐴 ∪ {𝐵}) = 𝐴)
1716feq2d 5993 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹:(𝐴 ∪ {𝐵})⟶ℂ ↔ 𝐹:𝐴⟶ℂ))
1812, 17mpbird 247 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹:(𝐴 ∪ {𝐵})⟶ℂ)
1918feqmptd 6211 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹𝑥)))
2016oveq2d 6626 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = (𝐾t 𝐴))
2120, 1syl6reqr 2674 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐽 = (𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})))
2221oveq1d 6625 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐽 CnP 𝐾) = ((𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾))
2322fveq1d 6155 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) = (((𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵))
2419, 23eleq12d 2692 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹𝑥)) ∈ (((𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵)))
25 eqid 2621 . . . . 5 (𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = (𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵}))
26 ifid 4102 . . . . . . 7 if(𝑥 = 𝐵, (𝐹𝑥), (𝐹𝑥)) = (𝐹𝑥)
27 fveq2 6153 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐵 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝐵))
2827adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ∧ 𝑥 = 𝐵) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝐵))
2928ifeq1da 4093 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) → if(𝑥 = 𝐵, (𝐹𝑥), (𝐹𝑥)) = if(𝑥 = 𝐵, (𝐹𝐵), (𝐹𝑥)))
3026, 29syl5eqr 2669 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) → (𝐹𝑥) = if(𝑥 = 𝐵, (𝐹𝐵), (𝐹𝑥)))
3130mpteq2ia 4705 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑥 = 𝐵, (𝐹𝐵), (𝐹𝑥)))
32 simpll 789 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐴 ⊆ ℂ)
3332, 13sseldd 3588 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
3425, 2, 31, 12, 32, 33ellimc 23556 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝐹𝐵) ∈ (𝐹 lim 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹𝑥)) ∈ (((𝐾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵)))
3524, 34bitr4d 271 . . 3 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹𝐵) ∈ (𝐹 lim 𝐵)))
3635pm5.32da 672 . 2 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → ((𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵)) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹𝐵) ∈ (𝐹 lim 𝐵))))
3711, 36bitrd 268 1 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹𝐵) ∈ (𝐹 lim 𝐵))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  cun 3557  wss 3559  ifcif 4063  {csn 4153  cmpt 4678  wf 5848  cfv 5852  (class class class)co 6610  cc 9885  t crest 16009  TopOpenctopn 16010  fldccnfld 19674  TopOnctopon 20643   CnP ccnp 20948   lim climc 23545
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-cnex 9943  ax-resscn 9944  ax-1cn 9945  ax-icn 9946  ax-addcl 9947  ax-addrcl 9948  ax-mulcl 9949  ax-mulrcl 9950  ax-mulcom 9951  ax-addass 9952  ax-mulass 9953  ax-distr 9954  ax-i2m1 9955  ax-1ne0 9956  ax-1rid 9957  ax-rnegex 9958  ax-rrecex 9959  ax-cnre 9960  ax-pre-lttri 9961  ax-pre-lttrn 9962  ax-pre-ltadd 9963  ax-pre-mulgt0 9964  ax-pre-sup 9965
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-oadd 7516  df-er 7694  df-map 7811  df-pm 7812  df-en 7907  df-dom 7908  df-sdom 7909  df-fin 7910  df-fi 8268  df-sup 8299  df-inf 8300  df-pnf 10027  df-mnf 10028  df-xr 10029  df-ltxr 10030  df-le 10031  df-sub 10219  df-neg 10220  df-div 10636  df-nn 10972  df-2 11030  df-3 11031  df-4 11032  df-5 11033  df-6 11034  df-7 11035  df-8 11036  df-9 11037  df-n0 11244  df-z 11329  df-dec 11445  df-uz 11639  df-q 11740  df-rp 11784  df-xneg 11897  df-xadd 11898  df-xmul 11899  df-fz 12276  df-seq 12749  df-exp 12808  df-cj 13780  df-re 13781  df-im 13782  df-sqrt 13916  df-abs 13917  df-struct 15790  df-ndx 15791  df-slot 15792  df-base 15793  df-plusg 15882  df-mulr 15883  df-starv 15884  df-tset 15888  df-ple 15889  df-ds 15892  df-unif 15893  df-rest 16011  df-topn 16012  df-topgen 16032  df-psmet 19666  df-xmet 19667  df-met 19668  df-bl 19669  df-mopn 19670  df-cnfld 19675  df-top 20627  df-topon 20644  df-topsp 20657  df-bases 20670  df-cnp 20951  df-xms 22044  df-ms 22045  df-limc 23549
This theorem is referenced by:  cnlimc  23571  dvcnp2  23602  dvmulbr  23621  dvcobr  23628  cncfiooicclem1  39432  jumpncnp  39437  dirkercncf  39652  fourierdlem32  39684  fourierdlem33  39685  fourierdlem62  39713  fouriercnp  39771
  Copyright terms: Public domain W3C validator