Theorem clim2 11052

Description: Express the predicate: The limit of complex number sequence F is A, or F converges to A, with more general quantifier restrictions than clim 11050. (Contributed by NM, 6-Jan-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 31-Jan-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
clim2.1	|- Z = ( ZZ>= ` M )
clim2.2	|- ( ph -> M e. ZZ )
clim2.3	|- ( ph -> F e. V )
clim2.4	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) = B )

Assertion

Ref	Expression
clim2	|- ( ph -> ( F ~~> A <-> ( A e. CC /\ A. x e. RR+ E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) ) )

Distinct variable groups:   j, k, x, A   j, F, k, x   j, M   ph, j, k, x   j, Z, k

Allowed substitution hints:   B( x, j, k)   M( x, k)   V( x, j, k)   Z( x)

Proof of Theorem clim2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		clim2.3	. . 3 |- ( ph -> F e. V )
2		eqidd 2140	. . 3 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> ( F ` k ) = ( F ` k ) )
3	1, 2	clim 11050	. 2 |- ( ph -> ( F ~~> A <-> ( A e. CC /\ A. x e. RR+ E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) ) )
4		clim2.1	. . . . . . . . . 10 |- Z = ( ZZ>= ` M )
5	4	uztrn2 9343	. . . . . . . . 9 |- ( ( j e. Z /\ k e. ( ZZ>= ` j ) ) -> k e. Z )
6		clim2.4	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) = B )
7	6	eleq1d 2208	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( ( F ` k ) e. CC <-> B e. CC ) )
8	6	oveq1d 5789	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( ( F ` k ) - A ) = ( B - A ) )
9	8	fveq2d 5425	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) = ( abs ` ( B - A ) ) )
10	9	breq1d 3939	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x <-> ( abs ` ( B - A ) ) < x ) )
11	7, 10	anbi12d 464	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) )
12	5, 11	sylan2 284	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( j e. Z /\ k e. ( ZZ>= ` j ) ) ) -> ( ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) )
13	12	anassrs 397	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ j e. Z ) /\ k e. ( ZZ>= ` j ) ) -> ( ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) )
14	13	ralbidva 2433	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ j e. Z ) -> ( A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) )
15	14	rexbidva 2434	. . . . 5 |- ( ph -> ( E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) )
16		clim2.2	. . . . . 6 |- ( ph -> M e. ZZ )
17	4	rexuz3 10762	. . . . . 6 |- ( M e. ZZ -> ( E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) )
18	16, 17	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> ( E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) <-> E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) )
19	15, 18	bitr3d 189	. . . 4 |- ( ph -> ( E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) <-> E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) )
20	19	ralbidv 2437	. . 3 |- ( ph -> ( A. x e. RR+ E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) <-> A. x e. RR+ E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) )
21	20	anbi2d 459	. 2 |- ( ph -> ( ( A e. CC /\ A. x e. RR+ E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) <-> ( A e. CC /\ A. x e. RR+ E. j e. ZZ A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( ( F ` k ) e. CC /\ ( abs ` ( ( F ` k ) - A ) ) < x ) ) ) )
22	3, 21	bitr4d 190	1 |- ( ph -> ( F ~~> A <-> ( A e. CC /\ A. x e. RR+ E. j e. Z A. k e. ( ZZ>= ` j ) ( B e. CC /\ ( abs ` ( B - A ) ) < x ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1331   e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417   class class class wbr 3929   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   CCcc 7618   < clt 7800   - cmin 7933   ZZcz 9054   ZZ>=cuz 9326   RR+crp 9441   abscabs 10769   ~~> cli 11047

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-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  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-addcom 7720  ax-addass 7722  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  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-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  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-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-inn 8721  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-clim 11048

This theorem is referenced by:  clim2c  11053  clim0  11054  climi  11056  climeq  11068