Users' Mathboxes Mathbox for Paul Chapman < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  sinccvglem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sinccvglem 30626
Description: ((sin‘𝑥) / 𝑥) ⇝ 1 as (real) 𝑥 ⇝ 0. (Contributed by Paul Chapman, 10-Nov-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 21-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
sinccvg.1 (𝜑𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}))
sinccvg.2 (𝜑𝐹 ⇝ 0)
sinccvg.3 𝐺 = (𝑥 ∈ (ℝ ∖ {0}) ↦ ((sin‘𝑥) / 𝑥))
sinccvg.4 𝐻 = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 − ((𝑥↑2) / 3)))
sinccvg.5 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
sinccvg.6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) < 1)
Assertion
Ref Expression
sinccvglem (𝜑 → (𝐺𝐹) ⇝ 1)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝐹   𝑘,𝐻   𝑘,𝑀   𝜑,𝑘   𝑘,𝐺
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐺(𝑥)   𝐻(𝑥)   𝑀(𝑥)

Proof of Theorem sinccvglem
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2609 . 2 (ℤ𝑀) = (ℤ𝑀)
2 sinccvg.5 . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
32nnzd 11313 . 2 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
4 sinccvg.2 . . . 4 (𝜑𝐹 ⇝ 0)
5 sinccvg.4 . . . . . 6 𝐻 = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 − ((𝑥↑2) / 3)))
65funmpt2 5827 . . . . 5 Fun 𝐻
7 sinccvg.1 . . . . . 6 (𝜑𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}))
8 nnex 10873 . . . . . 6 ℕ ∈ V
9 fex 6372 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}) ∧ ℕ ∈ V) → 𝐹 ∈ V)
107, 8, 9sylancl 692 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ V)
11 cofunexg 7000 . . . . 5 ((Fun 𝐻𝐹 ∈ V) → (𝐻𝐹) ∈ V)
126, 10, 11sylancr 693 . . . 4 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ V)
137adantr 479 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}))
14 eluznn 11590 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑘 ∈ ℕ)
152, 14sylan 486 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑘 ∈ ℕ)
1613, 15ffvelrnd 6253 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ (ℝ ∖ {0}))
17 eldifsn 4259 . . . . . . 7 ((𝐹𝑘) ∈ (ℝ ∖ {0}) ↔ ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑘) ≠ 0))
1816, 17sylib 206 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑘) ≠ 0))
1918simpld 473 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
2019recnd 9924 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
21 ax-1cn 9850 . . . . . 6 1 ∈ ℂ
22 sqcl 12742 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℂ → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
23 3cn 10942 . . . . . . . 8 3 ∈ ℂ
24 3ne0 10962 . . . . . . . 8 3 ≠ 0
25 divcl 10540 . . . . . . . 8 (((𝑥↑2) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → ((𝑥↑2) / 3) ∈ ℂ)
2623, 24, 25mp3an23 1407 . . . . . . 7 ((𝑥↑2) ∈ ℂ → ((𝑥↑2) / 3) ∈ ℂ)
2722, 26syl 17 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ → ((𝑥↑2) / 3) ∈ ℂ)
28 subcl 10131 . . . . . 6 ((1 ∈ ℂ ∧ ((𝑥↑2) / 3) ∈ ℂ) → (1 − ((𝑥↑2) / 3)) ∈ ℂ)
2921, 27, 28sylancr 693 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℂ → (1 − ((𝑥↑2) / 3)) ∈ ℂ)
305, 29fmpti 6276 . . . 4 𝐻:ℂ⟶ℂ
31 eqid 2609 . . . . . . . . . 10 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
3231cnfldtopon 22328 . . . . . . . . 9 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
3332a1i 11 . . . . . . . 8 (⊤ → (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ))
34 1cnd 9912 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
3533, 33, 34cnmptc 21217 . . . . . . . 8 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ 1) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
3631sqcn 22416 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑2)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (𝑥↑2)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
3831divccn 22415 . . . . . . . . . . 11 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 3)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
3923, 24, 38mp2an 703 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 3)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
4039a1i 11 . . . . . . . . 9 (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 3)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
41 oveq1 6534 . . . . . . . . 9 (𝑦 = (𝑥↑2) → (𝑦 / 3) = ((𝑥↑2) / 3))
4233, 37, 33, 40, 41cnmpt11 21218 . . . . . . . 8 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((𝑥↑2) / 3)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
4331subcn 22408 . . . . . . . . 9 − ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
4443a1i 11 . . . . . . . 8 (⊤ → − ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
4533, 35, 42, 44cnmpt12f 21221 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 − ((𝑥↑2) / 3))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
4645trud 1483 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (1 − ((𝑥↑2) / 3))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
4731cncfcn1 22452 . . . . . 6 (ℂ–cn→ℂ) = ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
4846, 5, 473eltr4i 2700 . . . . 5 𝐻 ∈ (ℂ–cn→ℂ)
49 cncfi 22436 . . . . 5 ((𝐻 ∈ (ℂ–cn→ℂ) ∧ 0 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℂ ((abs‘(𝑤 − 0)) < 𝑧 → (abs‘((𝐻𝑤) − (𝐻‘0))) < 𝑦))
5048, 49mp3an1 1402 . . . 4 ((0 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℂ ((abs‘(𝑤 − 0)) < 𝑧 → (abs‘((𝐻𝑤) − (𝐻‘0))) < 𝑦))
51 fvco3 6170 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) = (𝐻‘(𝐹𝑘)))
527, 51sylan 486 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) = (𝐻‘(𝐹𝑘)))
5315, 52syldan 485 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) = (𝐻‘(𝐹𝑘)))
541, 4, 12, 3, 20, 30, 50, 53climcn1lem 14127 . . 3 (𝜑 → (𝐻𝐹) ⇝ (𝐻‘0))
55 0cn 9888 . . . 4 0 ∈ ℂ
56 sq0i 12773 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (𝑥↑2) = 0)
5756oveq1d 6542 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((𝑥↑2) / 3) = (0 / 3))
5823, 24div0i 10608 . . . . . . . 8 (0 / 3) = 0
5957, 58syl6eq 2659 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → ((𝑥↑2) / 3) = 0)
6059oveq2d 6543 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (1 − ((𝑥↑2) / 3)) = (1 − 0))
61 1m0e1 10978 . . . . . 6 (1 − 0) = 1
6260, 61syl6eq 2659 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (1 − ((𝑥↑2) / 3)) = 1)
63 1ex 9891 . . . . 5 1 ∈ V
6462, 5, 63fvmpt 6176 . . . 4 (0 ∈ ℂ → (𝐻‘0) = 1)
6555, 64ax-mp 5 . . 3 (𝐻‘0) = 1
6654, 65syl6breq 4618 . 2 (𝜑 → (𝐻𝐹) ⇝ 1)
67 sinccvg.3 . . . 4 𝐺 = (𝑥 ∈ (ℝ ∖ {0}) ↦ ((sin‘𝑥) / 𝑥))
6867funmpt2 5827 . . 3 Fun 𝐺
69 cofunexg 7000 . . 3 ((Fun 𝐺𝐹 ∈ V) → (𝐺𝐹) ∈ V)
7068, 10, 69sylancr 693 . 2 (𝜑 → (𝐺𝐹) ∈ V)
71 oveq1 6534 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐹𝑘) → (𝑥↑2) = ((𝐹𝑘)↑2))
7271oveq1d 6542 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝑘) → ((𝑥↑2) / 3) = (((𝐹𝑘)↑2) / 3))
7372oveq2d 6543 . . . . . 6 (𝑥 = (𝐹𝑘) → (1 − ((𝑥↑2) / 3)) = (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)))
74 ovex 6555 . . . . . 6 (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) ∈ V
7573, 5, 74fvmpt 6176 . . . . 5 ((𝐹𝑘) ∈ ℂ → (𝐻‘(𝐹𝑘)) = (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)))
7620, 75syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐻‘(𝐹𝑘)) = (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)))
7753, 76eqtrd 2643 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) = (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)))
78 1re 9895 . . . 4 1 ∈ ℝ
7919resqcld 12852 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐹𝑘)↑2) ∈ ℝ)
80 3nn 11033 . . . . 5 3 ∈ ℕ
81 nndivre 10903 . . . . 5 ((((𝐹𝑘)↑2) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → (((𝐹𝑘)↑2) / 3) ∈ ℝ)
8279, 80, 81sylancl 692 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((𝐹𝑘)↑2) / 3) ∈ ℝ)
83 resubcl 10196 . . . 4 ((1 ∈ ℝ ∧ (((𝐹𝑘)↑2) / 3) ∈ ℝ) → (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) ∈ ℝ)
8478, 82, 83sylancr 693 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) ∈ ℝ)
8577, 84eqeltrd 2687 . 2 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
86 fvco3 6170 . . . . . 6 ((𝐹:ℕ⟶(ℝ ∖ {0}) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) = (𝐺‘(𝐹𝑘)))
877, 86sylan 486 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) = (𝐺‘(𝐹𝑘)))
8815, 87syldan 485 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) = (𝐺‘(𝐹𝑘)))
89 fveq2 6088 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝑘) → (sin‘𝑥) = (sin‘(𝐹𝑘)))
90 id 22 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝑘) → 𝑥 = (𝐹𝑘))
9189, 90oveq12d 6545 . . . . . 6 (𝑥 = (𝐹𝑘) → ((sin‘𝑥) / 𝑥) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
92 ovex 6555 . . . . . 6 ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)) ∈ V
9391, 67, 92fvmpt 6176 . . . . 5 ((𝐹𝑘) ∈ (ℝ ∖ {0}) → (𝐺‘(𝐹𝑘)) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
9416, 93syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐺‘(𝐹𝑘)) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
9588, 94eqtrd 2643 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
9619resincld 14658 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
9718simprd 477 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐹𝑘) ≠ 0)
9896, 19, 97redivcld 10702 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
9995, 98eqeltrd 2687 . 2 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) ∈ ℝ)
100 1cnd 9912 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 1 ∈ ℂ)
10182recnd 9924 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((𝐹𝑘)↑2) / 3) ∈ ℂ)
10220abscld 13969 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
103102recnd 9924 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℂ)
104100, 101, 103subdird 10337 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) · (abs‘(𝐹𝑘))) = ((1 · (abs‘(𝐹𝑘))) − ((((𝐹𝑘)↑2) / 3) · (abs‘(𝐹𝑘)))))
105103mulid2d 9914 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (1 · (abs‘(𝐹𝑘))) = (abs‘(𝐹𝑘)))
106 df-3 10927 . . . . . . . . . . . . 13 3 = (2 + 1)
107106oveq2i 6538 . . . . . . . . . . . 12 ((abs‘(𝐹𝑘))↑3) = ((abs‘(𝐹𝑘))↑(2 + 1))
108 2nn0 11156 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℕ0
109 expp1 12684 . . . . . . . . . . . . . 14 (((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℕ0) → ((abs‘(𝐹𝑘))↑(2 + 1)) = (((abs‘(𝐹𝑘))↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))))
110103, 108, 109sylancl 692 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘))↑(2 + 1)) = (((abs‘(𝐹𝑘))↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))))
111 absresq 13836 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹𝑘) ∈ ℝ → ((abs‘(𝐹𝑘))↑2) = ((𝐹𝑘)↑2))
11219, 111syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘))↑2) = ((𝐹𝑘)↑2))
113112oveq1d 6542 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((abs‘(𝐹𝑘))↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))) = (((𝐹𝑘)↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))))
114110, 113eqtrd 2643 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘))↑(2 + 1)) = (((𝐹𝑘)↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))))
115107, 114syl5eq 2655 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘))↑3) = (((𝐹𝑘)↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))))
116115oveq1d 6542 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3) = ((((𝐹𝑘)↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))) / 3))
11779recnd 9924 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐹𝑘)↑2) ∈ ℂ)
11823a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 3 ∈ ℂ)
11924a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 3 ≠ 0)
120117, 103, 118, 119div23d 10687 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((((𝐹𝑘)↑2) · (abs‘(𝐹𝑘))) / 3) = ((((𝐹𝑘)↑2) / 3) · (abs‘(𝐹𝑘))))
121116, 120eqtr2d 2644 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((((𝐹𝑘)↑2) / 3) · (abs‘(𝐹𝑘))) = (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3))
122105, 121oveq12d 6545 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((1 · (abs‘(𝐹𝑘))) − ((((𝐹𝑘)↑2) / 3) · (abs‘(𝐹𝑘)))) = ((abs‘(𝐹𝑘)) − (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3)))
123104, 122eqtrd 2643 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) · (abs‘(𝐹𝑘))) = ((abs‘(𝐹𝑘)) − (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3)))
12420, 97absrpcld 13981 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ+)
125124rpgt0d 11707 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 0 < (abs‘(𝐹𝑘)))
126 sinccvg.6 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) < 1)
127 ltle 9977 . . . . . . . . . . . 12 (((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((abs‘(𝐹𝑘)) < 1 → (abs‘(𝐹𝑘)) ≤ 1))
128102, 78, 127sylancl 692 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) < 1 → (abs‘(𝐹𝑘)) ≤ 1))
129126, 128mpd 15 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) ≤ 1)
130 0xr 9942 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ*
131 elioc2 12063 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) → ((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ (0(,]1) ↔ ((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ ∧ 0 < (abs‘(𝐹𝑘)) ∧ (abs‘(𝐹𝑘)) ≤ 1)))
132130, 78, 131mp2an 703 . . . . . . . . . 10 ((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ (0(,]1) ↔ ((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ ∧ 0 < (abs‘(𝐹𝑘)) ∧ (abs‘(𝐹𝑘)) ≤ 1))
133102, 125, 129, 132syl3anbrc 1238 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (abs‘(𝐹𝑘)) ∈ (0(,]1))
134 sin01bnd 14700 . . . . . . . . 9 ((abs‘(𝐹𝑘)) ∈ (0(,]1) → (((abs‘(𝐹𝑘)) − (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3)) < (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) ∧ (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) < (abs‘(𝐹𝑘))))
135133, 134syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((abs‘(𝐹𝑘)) − (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3)) < (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) ∧ (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) < (abs‘(𝐹𝑘))))
136135simpld 473 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) − (((abs‘(𝐹𝑘))↑3) / 3)) < (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))))
137123, 136eqbrtrd 4599 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) · (abs‘(𝐹𝑘))) < (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))))
138102resincld 14658 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) ∈ ℝ)
13984, 138, 124ltmuldivd 11751 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) · (abs‘(𝐹𝑘))) < (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) ↔ (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) < ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘)))))
140137, 139mpbid 220 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) < ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))))
141 fveq2 6088 . . . . . . . 8 ((abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘) → (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) = (sin‘(𝐹𝑘)))
142 id 22 . . . . . . . 8 ((abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘) → (abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘))
143141, 142oveq12d 6545 . . . . . . 7 ((abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
144143a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘))))
145 sinneg 14661 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝑘) ∈ ℂ → (sin‘-(𝐹𝑘)) = -(sin‘(𝐹𝑘)))
14620, 145syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘-(𝐹𝑘)) = -(sin‘(𝐹𝑘)))
147146oveq1d 6542 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘-(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)) = (-(sin‘(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)))
14896recnd 9924 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘(𝐹𝑘)) ∈ ℂ)
149148, 20, 97div2negd 10665 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (-(sin‘(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
150147, 149eqtrd 2643 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘-(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
151 fveq2 6088 . . . . . . . . 9 ((abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘) → (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) = (sin‘-(𝐹𝑘)))
152 id 22 . . . . . . . . 9 ((abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘) → (abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘))
153151, 152oveq12d 6545 . . . . . . . 8 ((abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘-(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)))
154153eqeq1d 2611 . . . . . . 7 ((abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘) → (((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)) ↔ ((sin‘-(𝐹𝑘)) / -(𝐹𝑘)) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘))))
155150, 154syl5ibrcom 235 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘))))
15619absord 13948 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘) ∨ (abs‘(𝐹𝑘)) = -(𝐹𝑘)))
157144, 155, 156mpjaod 394 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) = ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
158140, 157breqtrd 4603 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) < ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
15984, 98, 158ltled 10036 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (1 − (((𝐹𝑘)↑2) / 3)) ≤ ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)))
160159, 77, 953brtr4d 4609 . 2 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐻𝐹)‘𝑘) ≤ ((𝐺𝐹)‘𝑘))
16178a1i 11 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → 1 ∈ ℝ)
162135simprd 477 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) < (abs‘(𝐹𝑘)))
163103mulid1d 9913 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((abs‘(𝐹𝑘)) · 1) = (abs‘(𝐹𝑘)))
164162, 163breqtrrd 4605 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) < ((abs‘(𝐹𝑘)) · 1))
165138, 161, 124ltdivmuld 11755 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) < 1 ↔ (sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) < ((abs‘(𝐹𝑘)) · 1)))
166164, 165mpbird 245 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘(abs‘(𝐹𝑘))) / (abs‘(𝐹𝑘))) < 1)
167157, 166eqbrtrrd 4601 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)) < 1)
16898, 161, 167ltled 10036 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((sin‘(𝐹𝑘)) / (𝐹𝑘)) ≤ 1)
16995, 168eqbrtrd 4599 . 2 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝐺𝐹)‘𝑘) ≤ 1)
1701, 3, 66, 70, 85, 99, 160, 169climsqz 14165 1 (𝜑 → (𝐺𝐹) ⇝ 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wtru 1475  wcel 1976  wne 2779  wral 2895  wrex 2896  Vcvv 3172  cdif 3536  {csn 4124   class class class wbr 4577  cmpt 4637  ccom 5032  Fun wfun 5784  wf 5786  cfv 5790  (class class class)co 6527  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117  -cneg 10118   / cdiv 10533  cn 10867  2c2 10917  3c3 10918  0cn0 11139  cuz 11519  +crp 11664  (,]cioc 12003  cexp 12677  abscabs 13768  cli 14009  sincsin 14579  TopOpenctopn 15851  fldccnfld 19513  TopOnctopon 20460   Cn ccn 20780   ×t ctx 21115  cnccncf 22418
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-inf2 8398  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870  ax-addf 9871  ax-mulf 9872
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6772  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-2o 7425  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-pm 7724  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-fi 8177  df-sup 8208  df-inf 8209  df-oi 8275  df-card 8625  df-cda 8850  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10534  df-nn 10868  df-2 10926  df-3 10927  df-4 10928  df-5 10929  df-6 10930  df-7 10931  df-8 10932  df-9 10933  df-n0 11140  df-z 11211  df-dec 11326  df-uz 11520  df-q 11621  df-rp 11665  df-xneg 11778  df-xadd 11779  df-xmul 11780  df-ioc 12007  df-ico 12008  df-icc 12009  df-fz 12153  df-fzo 12290  df-fl 12410  df-seq 12619  df-exp 12678  df-fac 12878  df-hash 12935  df-shft 13601  df-cj 13633  df-re 13634  df-im 13635  df-sqrt 13769  df-abs 13770  df-limsup 13996  df-clim 14013  df-rlim 14014  df-sum 14211  df-ef 14583  df-sin 14585  df-struct 15643  df-ndx 15644  df-slot 15645  df-base 15646  df-sets 15647  df-ress 15648  df-plusg 15727  df-mulr 15728  df-starv 15729  df-sca 15730  df-vsca 15731  df-ip 15732  df-tset 15733  df-ple 15734  df-ds 15737  df-unif 15738  df-hom 15739  df-cco 15740  df-rest 15852  df-topn 15853  df-0g 15871  df-gsum 15872  df-topgen 15873  df-pt 15874  df-prds 15877  df-xrs 15931  df-qtop 15936  df-imas 15937  df-xps 15939  df-mre 16015  df-mrc 16016  df-acs 16018  df-mgm 17011  df-sgrp 17053  df-mnd 17064  df-submnd 17105  df-mulg 17310  df-cntz 17519  df-cmn 17964  df-psmet 19505  df-xmet 19506  df-met 19507  df-bl 19508  df-mopn 19509  df-cnfld 19514  df-top 20463  df-bases 20464  df-topon 20465  df-topsp 20466  df-cn 20783  df-cnp 20784  df-tx 21117  df-hmeo 21310  df-xms 21876  df-ms 21877  df-tms 21878  df-cncf 22420
This theorem is referenced by:  sinccvg  30627
  Copyright terms: Public domain W3C validator