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Theorem climcvg1nlem 11352
Description: Lemma for climcvg1n 11353. We construct sequences of the real and imaginary parts of each term of  F, show those converge, and use that to show that  F converges. (Contributed by Jim Kingdon, 24-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
climcvg1n.f  |-  ( ph  ->  F : NN --> CC )
climcvg1n.c  |-  ( ph  ->  C  e.  RR+ )
climcvg1n.cau  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  <  ( C  /  n ) )
climcvg1nlem.g  |-  G  =  ( x  e.  NN  |->  ( Re `  ( F `
 x ) ) )
climcvg1nlem.h  |-  H  =  ( x  e.  NN  |->  ( Im `  ( F `
 x ) ) )
climcvg1nlem.j  |-  J  =  ( x  e.  NN  |->  ( _i  x.  ( H `  x )
) )
Assertion
Ref Expression
climcvg1nlem  |-  ( ph  ->  F  e.  dom  ~~>  )
Distinct variable groups:    C, k, n   
k, F, x    k, G, n    k, H, n, x    k, J    ph, k, n, x
Allowed substitution hints:    C( x)    F( n)    G( x)    J( x, n)

Proof of Theorem climcvg1nlem
StepHypRef Expression
1 nnuz 9561 . . 3  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
2 1zzd 9278 . . 3  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
3 climcvg1n.f . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  F : NN --> CC )
43ffvelcdmda 5651 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  NN )  ->  ( F `
 x )  e.  CC )
54recld 10942 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  NN )  ->  ( Re
`  ( F `  x ) )  e.  RR )
6 climcvg1nlem.g . . . . . 6  |-  G  =  ( x  e.  NN  |->  ( Re `  ( F `
 x ) ) )
75, 6fmptd 5670 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G : NN --> RR )
8 climcvg1n.c . . . . 5  |-  ( ph  ->  C  e.  RR+ )
9 climcvg1n.cau . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  <  ( C  /  n ) )
10 eluznn 9598 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( n  e.  NN  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n ) )  -> 
k  e.  NN )
1110adantll 476 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  k  e.  NN )
123ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  F : NN
--> CC )
1312, 11ffvelcdmd 5652 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( F `  k )  e.  CC )
1413recld 10942 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Re `  ( F `  k
) )  e.  RR )
15 fveq2 5515 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  k  ->  ( F `  x )  =  ( F `  k ) )
1615fveq2d 5519 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  k  ->  (
Re `  ( F `  x ) )  =  ( Re `  ( F `  k )
) )
1716, 6fvmptg 5592 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  NN  /\  ( Re `  ( F `
 k ) )  e.  RR )  -> 
( G `  k
)  =  ( Re
`  ( F `  k ) ) )
1811, 14, 17syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( G `  k )  =  ( Re `  ( F `
 k ) ) )
19 simplr 528 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  n  e.  NN )
2012, 19ffvelcdmd 5652 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( F `  n )  e.  CC )
2120recld 10942 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Re `  ( F `  n
) )  e.  RR )
22 fveq2 5515 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  n  ->  ( F `  x )  =  ( F `  n ) )
2322fveq2d 5519 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  n  ->  (
Re `  ( F `  x ) )  =  ( Re `  ( F `  n )
) )
2423, 6fvmptg 5592 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( n  e.  NN  /\  ( Re `  ( F `
 n ) )  e.  RR )  -> 
( G `  n
)  =  ( Re
`  ( F `  n ) ) )
2519, 21, 24syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( G `  n )  =  ( Re `  ( F `
 n ) ) )
2618, 25oveq12d 5892 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( G `  k )  -  ( G `  n ) )  =  ( ( Re `  ( F `  k ) )  -  ( Re
`  ( F `  n ) ) ) )
2713, 20resubd 10965 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Re `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  =  ( ( Re `  ( F `  k )
)  -  ( Re
`  ( F `  n ) ) ) )
2826, 27eqtr4d 2213 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( G `  k )  -  ( G `  n ) )  =  ( Re `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )
2928fveq2d 5519 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n )
) )  =  ( abs `  ( Re
`  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) ) )
3013, 20subcld 8266 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( F `  k )  -  ( F `  n ) )  e.  CC )
31 absrele 11087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F `  k
)  -  ( F `
 n ) )  e.  CC  ->  ( abs `  ( Re `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) ) )  <_ 
( abs `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )
3230, 31syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( Re `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) )
3329, 32eqbrtrd 4025 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n )
) )  <_  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) )
3430recld 10942 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Re `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  e.  RR )
3534recnd 7984 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Re `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  e.  CC )
3628, 35eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( G `  k )  -  ( G `  n ) )  e.  CC )
3736abscld 11185 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n )
) )  e.  RR )
3830abscld 11185 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  e.  RR )
398ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  C  e.  RR+ )
4019nnrpd 9692 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  n  e.  RR+ )
4139, 40rpdivcld 9712 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( C  /  n )  e.  RR+ )
4241rpred 9694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( C  /  n )  e.  RR )
43 lelttr 8044 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  e.  RR  /\  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n ) ) )  e.  RR  /\  ( C  /  n )  e.  RR )  ->  (
( ( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  /\  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) )  ->  ( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
4437, 38, 42, 43syl3anc 1238 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( (
( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  /\  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) )  ->  ( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
4533, 44mpand 429 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n )  -> 
( abs `  (
( G `  k
)  -  ( G `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
4645ralimdva 2544 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  <  ( C  /  n )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  n ) ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
4746ralimdva 2544 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( abs `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) )  <  ( C  /  n )  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n )
) )  <  ( C  /  n ) ) )
489, 47mpd 13 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( G `  k )  -  ( G `  n )
) )  <  ( C  /  n ) )
497, 8, 48climrecvg1n 11351 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  dom  ~~>  )
50 climdm 11298 . . . 4  |-  ( G  e.  dom  ~~>  <->  G  ~~>  (  ~~>  `  G
) )
5149, 50sylib 122 . . 3  |-  ( ph  ->  G  ~~>  (  ~~>  `  G
) )
52 nnex 8923 . . . 4  |-  NN  e.  _V
53 fex 5745 . . . 4  |-  ( ( F : NN --> CC  /\  NN  e.  _V )  ->  F  e.  _V )
543, 52, 53sylancl 413 . . 3  |-  ( ph  ->  F  e.  _V )
554imcld 10943 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  NN )  ->  ( Im
`  ( F `  x ) )  e.  RR )
56 climcvg1nlem.h . . . . . . 7  |-  H  =  ( x  e.  NN  |->  ( Im `  ( F `
 x ) ) )
5755, 56fmptd 5670 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  H : NN --> RR )
5813imcld 10943 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Im `  ( F `  k
) )  e.  RR )
5915fveq2d 5519 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  k  ->  (
Im `  ( F `  x ) )  =  ( Im `  ( F `  k )
) )
6059, 56fvmptg 5592 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  NN  /\  ( Im `  ( F `
 k ) )  e.  RR )  -> 
( H `  k
)  =  ( Im
`  ( F `  k ) ) )
6111, 58, 60syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( H `  k )  =  ( Im `  ( F `
 k ) ) )
6220imcld 10943 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Im `  ( F `  n
) )  e.  RR )
6322fveq2d 5519 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  n  ->  (
Im `  ( F `  x ) )  =  ( Im `  ( F `  n )
) )
6463, 56fvmptg 5592 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( n  e.  NN  /\  ( Im `  ( F `
 n ) )  e.  RR )  -> 
( H `  n
)  =  ( Im
`  ( F `  n ) ) )
6519, 62, 64syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( H `  n )  =  ( Im `  ( F `
 n ) ) )
6661, 65oveq12d 5892 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( H `  k )  -  ( H `  n ) )  =  ( ( Im `  ( F `  k ) )  -  ( Im
`  ( F `  n ) ) ) )
6713, 20imsubd 10966 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( Im `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  =  ( ( Im `  ( F `  k )
)  -  ( Im
`  ( F `  n ) ) ) )
6866, 67eqtr4d 2213 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( H `  k )  -  ( H `  n ) )  =  ( Im `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )
6968fveq2d 5519 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n )
) )  =  ( abs `  ( Im
`  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) ) )
70 absimle 11088 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( F `  k
)  -  ( F `
 n ) )  e.  CC  ->  ( abs `  ( Im `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) ) )  <_ 
( abs `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )
7130, 70syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( Im `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) )
7269, 71eqbrtrd 4025 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n )
) )  <_  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) ) )
7361, 58eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( H `  k )  e.  RR )
7465, 62eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( H `  n )  e.  RR )
7573, 74resubcld 8336 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( H `  k )  -  ( H `  n ) )  e.  RR )
7675recnd 7984 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( H `  k )  -  ( H `  n ) )  e.  CC )
7776abscld 11185 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n )
) )  e.  RR )
78 lelttr 8044 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  e.  RR  /\  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n ) ) )  e.  RR  /\  ( C  /  n )  e.  RR )  ->  (
( ( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  /\  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) )  ->  ( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
7977, 38, 42, 78syl3anc 1238 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( (
( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  <_  ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  /\  ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) )  ->  ( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
8072, 79mpand 429 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  n  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  n )
)  ->  ( ( abs `  ( ( F `
 k )  -  ( F `  n ) ) )  <  ( C  /  n )  -> 
( abs `  (
( H `  k
)  -  ( H `
 n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
8180ralimdva 2544 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( F `  k )  -  ( F `  n )
) )  <  ( C  /  n )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  n ) ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n ) ) )  <  ( C  /  n ) ) )
8281ralimdva 2544 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n )
( abs `  (
( F `  k
)  -  ( F `
 n ) ) )  <  ( C  /  n )  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n )
) )  <  ( C  /  n ) ) )
839, 82mpd 13 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( abs `  ( ( H `  k )  -  ( H `  n )
) )  <  ( C  /  n ) )
8457, 8, 83climrecvg1n 11351 . . . . 5  |-  ( ph  ->  H  e.  dom  ~~>  )
85 climdm 11298 . . . . 5  |-  ( H  e.  dom  ~~>  <->  H  ~~>  (  ~~>  `  H
) )
8684, 85sylib 122 . . . 4  |-  ( ph  ->  H  ~~>  (  ~~>  `  H
) )
87 ax-icn 7905 . . . . 5  |-  _i  e.  CC
8887a1i 9 . . . 4  |-  ( ph  ->  _i  e.  CC )
89 climcvg1nlem.j . . . . . 6  |-  J  =  ( x  e.  NN  |->  ( _i  x.  ( H `  x )
) )
9052mptex 5742 . . . . . 6  |-  ( x  e.  NN  |->  ( _i  x.  ( H `  x ) ) )  e.  _V
9189, 90eqeltri 2250 . . . . 5  |-  J  e. 
_V
9291a1i 9 . . . 4  |-  ( ph  ->  J  e.  _V )
93 ax-resscn 7902 . . . . . . 7  |-  RR  C_  CC
9493a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  RR  C_  CC )
9557, 94fssd 5378 . . . . 5  |-  ( ph  ->  H : NN --> CC )
9695ffvelcdmda 5651 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( H `
 k )  e.  CC )
9789a1i 9 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  J  =  ( x  e.  NN  |->  ( _i  x.  ( H `  x )
) ) )
98 fveq2 5515 . . . . . . 7  |-  ( x  =  k  ->  ( H `  x )  =  ( H `  k ) )
9998oveq2d 5890 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  (
_i  x.  ( H `  x ) )  =  ( _i  x.  ( H `  k )
) )
10099adantl 277 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  NN )  /\  x  =  k )  -> 
( _i  x.  ( H `  x )
)  =  ( _i  x.  ( H `  k ) ) )
101 simpr 110 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  NN )
10287a1i 9 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  _i  e.  CC )
103102, 96mulcld 7976 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( _i  x.  ( H `  k ) )  e.  CC )
10497, 100, 101, 103fvmptd 5597 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( J `
 k )  =  ( _i  x.  ( H `  k )
) )
1051, 2, 86, 88, 92, 96, 104climmulc2 11334 . . 3  |-  ( ph  ->  J  ~~>  ( _i  x.  ( 
~~>  `  H ) ) )
1067ffvelcdmda 5651 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( G `
 k )  e.  RR )
107106recnd 7984 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( G `
 k )  e.  CC )
108104, 103eqeltrd 2254 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( J `
 k )  e.  CC )
1093ffvelcdmda 5651 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 k )  e.  CC )
110109replimd 10945 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 k )  =  ( ( Re `  ( F `  k ) )  +  ( _i  x.  ( Im `  ( F `  k ) ) ) ) )
111109recld 10942 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( Re
`  ( F `  k ) )  e.  RR )
112101, 111, 17syl2anc 411 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( G `
 k )  =  ( Re `  ( F `  k )
) )
113109imcld 10943 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( Im
`  ( F `  k ) )  e.  RR )
114101, 113, 60syl2anc 411 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( H `
 k )  =  ( Im `  ( F `  k )
) )
115114oveq2d 5890 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( _i  x.  ( H `  k ) )  =  ( _i  x.  (
Im `  ( F `  k ) ) ) )
116104, 115eqtrd 2210 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( J `
 k )  =  ( _i  x.  (
Im `  ( F `  k ) ) ) )
117112, 116oveq12d 5892 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( G `  k )  +  ( J `  k ) )  =  ( ( Re `  ( F `  k ) )  +  ( _i  x.  ( Im `  ( F `  k ) ) ) ) )
118110, 117eqtr4d 2213 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `
 k )  =  ( ( G `  k )  +  ( J `  k ) ) )
1191, 2, 51, 54, 105, 107, 108, 118climadd 11329 . 2  |-  ( ph  ->  F  ~~>  ( (  ~~>  `  G
)  +  ( _i  x.  (  ~~>  `  H
) ) ) )
120 climrel 11283 . . 3  |-  Rel  ~~>
121120releldmi 4866 . 2  |-  ( F  ~~>  ( (  ~~>  `  G
)  +  ( _i  x.  (  ~~>  `  H
) ) )  ->  F  e.  dom  ~~>  )
122119, 121syl 14 1  |-  ( ph  ->  F  e.  dom  ~~>  )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    = wceq 1353    e. wcel 2148   A.wral 2455   _Vcvv 2737    C_ wss 3129   class class class wbr 4003    |-> cmpt 4064   dom cdm 4626   -->wf 5212   ` cfv 5216  (class class class)co 5874   CCcc 7808   RRcr 7809   1c1 7811   _ici 7812    + caddc 7813    x. cmul 7815    < clt 7990    <_ cle 7991    - cmin 8126    / cdiv 8627   NNcn 8917   ZZ>=cuz 9526   RR+crp 9651   Recre 10844   Imcim 10845   abscabs 11001    ~~> cli 11281
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928  ax-arch 7929  ax-caucvg 7930
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-frec 6391  df-pnf 7992  df-mnf 7993  df-xr 7994  df-ltxr 7995  df-le 7996  df-sub 8128  df-neg 8129  df-reap 8530  df-ap 8537  df-div 8628  df-inn 8918  df-2 8976  df-3 8977  df-4 8978  df-n0 9175  df-z 9252  df-uz 9527  df-rp 9652  df-seqfrec 10443  df-exp 10517  df-cj 10846  df-re 10847  df-im 10848  df-rsqrt 11002  df-abs 11003  df-clim 11282
This theorem is referenced by:  climcvg1n  11353
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