Theorem climub 11106

Description: The limit of a monotonic sequence is an upper bound. (Contributed by NM, 18-Mar-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Feb-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
clim2iser.1	|- Z = ( ZZ>= ` M )
climub.2	|- ( ph -> N e. Z )
climub.3	|- ( ph -> F ~~> A )
climub.4	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) e. RR )
climub.5	|- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) <_ ( F ` ( k + 1 ) ) )

Assertion

Ref	Expression
climub	|- ( ph -> ( F ` N ) <_ A )

Distinct variable groups:   A, k   k, F   k, M   k, N   ph, k   k, Z

Proof of Theorem climub

Dummy variable j is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2137	. 2 |- ( ZZ>= ` N ) = ( ZZ>= ` N )
2		climub.2	. . . 4 |- ( ph -> N e. Z )
3		clim2iser.1	. . . 4 |- Z = ( ZZ>= ` M )
4	2, 3	eleqtrdi 2230	. . 3 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
5		eluzelz 9328	. . 3 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> N e. ZZ )
6	4, 5	syl 14	. 2 |- ( ph -> N e. ZZ )
7		fveq2 5414	. . . . . 6 |- ( k = N -> ( F ` k ) = ( F ` N ) )
8	7	eleq1d 2206	. . . . 5 |- ( k = N -> ( ( F ` k ) e. RR <-> ( F ` N ) e. RR ) )
9	8	imbi2d 229	. . . 4 |- ( k = N -> ( ( ph -> ( F ` k ) e. RR ) <-> ( ph -> ( F ` N ) e. RR ) ) )
10		climub.4	. . . . 5 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) e. RR )
11	10	expcom 115	. . . 4 |- ( k e. Z -> ( ph -> ( F ` k ) e. RR ) )
12	9, 11	vtoclga 2747	. . 3 |- ( N e. Z -> ( ph -> ( F ` N ) e. RR ) )
13	2, 12	mpcom 36	. 2 |- ( ph -> ( F ` N ) e. RR )
14		climub.3	. 2 |- ( ph -> F ~~> A )
15	3	uztrn2 9336	. . . 4 |- ( ( N e. Z /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) -> j e. Z )
16	2, 15	sylan 281	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) -> j e. Z )
17		fveq2 5414	. . . . . . 7 |- ( k = j -> ( F ` k ) = ( F ` j ) )
18	17	eleq1d 2206	. . . . . 6 |- ( k = j -> ( ( F ` k ) e. RR <-> ( F ` j ) e. RR ) )
19	18	imbi2d 229	. . . . 5 |- ( k = j -> ( ( ph -> ( F ` k ) e. RR ) <-> ( ph -> ( F ` j ) e. RR ) ) )
20	19, 11	vtoclga 2747	. . . 4 |- ( j e. Z -> ( ph -> ( F ` j ) e. RR ) )
21	20	impcom 124	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. Z ) -> ( F ` j ) e. RR )
22	16, 21	syldan 280	. 2 |- ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) -> ( F ` j ) e. RR )
23		simpr 109	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) -> j e. ( ZZ>= ` N ) )
24		elfzuz 9795	. . . . 5 |- ( k e. ( N ... j ) -> k e. ( ZZ>= ` N ) )
25	3	uztrn2 9336	. . . . . . 7 |- ( ( N e. Z /\ k e. ( ZZ>= ` N ) ) -> k e. Z )
26	2, 25	sylan 281	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` N ) ) -> k e. Z )
27	26, 10	syldan 280	. . . . 5 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` N ) ) -> ( F ` k ) e. RR )
28	24, 27	sylan2 284	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. ( N ... j ) ) -> ( F ` k ) e. RR )
29	28	adantlr 468	. . 3 |- ( ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) /\ k e. ( N ... j ) ) -> ( F ` k ) e. RR )
30		elfzuz 9795	. . . . 5 |- ( k e. ( N ... ( j - 1 ) ) -> k e. ( ZZ>= ` N ) )
31		climub.5	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ k e. Z ) -> ( F ` k ) <_ ( F ` ( k + 1 ) ) )
32	26, 31	syldan 280	. . . . 5 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` N ) ) -> ( F ` k ) <_ ( F ` ( k + 1 ) ) )
33	30, 32	sylan2 284	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. ( N ... ( j - 1 ) ) ) -> ( F ` k ) <_ ( F ` ( k + 1 ) ) )
34	33	adantlr 468	. . 3 |- ( ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) /\ k e. ( N ... ( j - 1 ) ) ) -> ( F ` k ) <_ ( F ` ( k + 1 ) ) )
35	23, 29, 34	monoord 10242	. 2 |- ( ( ph /\ j e. ( ZZ>= ` N ) ) -> ( F ` N ) <_ ( F ` j ) )
36	1, 6, 13, 14, 22, 35	climlec2 11103	1 |- ( ph -> ( F ` N ) <_ A )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1331   e. wcel 1480   class class class wbr 3924   ` cfv 5118  (class class class)co 5767   RRcr 7612   1c1 7614   + caddc 7616   <_ cle 7794   - cmin 7926   ZZcz 9047   ZZ>=cuz 9319   ...cfz 9783   ~~> cli 11040

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 2119  ax-coll 4038  ax-sep 4041  ax-nul 4049  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350  ax-setind 4447  ax-iinf 4497  ax-cnex 7704  ax-resscn 7705  ax-1cn 7706  ax-1re 7707  ax-icn 7708  ax-addcl 7709  ax-addrcl 7710  ax-mulcl 7711  ax-mulrcl 7712  ax-addcom 7713  ax-mulcom 7714  ax-addass 7715  ax-mulass 7716  ax-distr 7717  ax-i2m1 7718  ax-0lt1 7719  ax-1rid 7720  ax-0id 7721  ax-rnegex 7722  ax-precex 7723  ax-cnre 7724  ax-pre-ltirr 7725  ax-pre-ltwlin 7726  ax-pre-lttrn 7727  ax-pre-apti 7728  ax-pre-ltadd 7729  ax-pre-mulgt0 7730  ax-pre-mulext 7731  ax-arch 7732  ax-caucvg 7733

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 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ne 2307  df-nel 2402  df-ral 2419  df-rex 2420  df-reu 2421  df-rmo 2422  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-csb 2999  df-dif 3068  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-nul 3359  df-if 3470  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-int 3767  df-iun 3810  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-tr 4022  df-id 4210  df-po 4213  df-iso 4214  df-iord 4283  df-on 4285  df-ilim 4286  df-suc 4288  df-iom 4500  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-f1 5123  df-fo 5124  df-f1o 5125  df-fv 5126  df-riota 5723  df-ov 5770  df-oprab 5771  df-mpo 5772  df-1st 6031  df-2nd 6032  df-recs 6195  df-frec 6281  df-pnf 7795  df-mnf 7796  df-xr 7797  df-ltxr 7798  df-le 7799  df-sub 7928  df-neg 7929  df-reap 8330  df-ap 8337  df-div 8426  df-inn 8714  df-2 8772  df-3 8773  df-4 8774  df-n0 8971  df-z 9048  df-uz 9320  df-rp 9435  df-fz 9784  df-seqfrec 10212  df-exp 10286  df-cj 10607  df-re 10608  df-im 10609  df-rsqrt 10763  df-abs 10764  df-clim 11041

This theorem is referenced by:  climserle  11107