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Theorem lmcvg 12400
Description: Convergence property of a converging sequence. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
lmcvg.1  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
lmcvg.3  |-  ( ph  ->  P  e.  U )
lmcvg.4  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
lmcvg.5  |-  ( ph  ->  F ( ~~> t `  J ) P )
lmcvg.6  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
Assertion
Ref Expression
lmcvg  |-  ( ph  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  U )
Distinct variable groups:    j, k, F   
j, J, k    P, j, k    ph, j, k    U, j, k    j, M   
j, Z, k
Allowed substitution hint:    M( k)

Proof of Theorem lmcvg
Dummy variable  u is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lmcvg.3 . 2  |-  ( ph  ->  P  e.  U )
2 eleq2 2203 . . . 4  |-  ( u  =  U  ->  ( P  e.  u  <->  P  e.  U ) )
3 eleq2 2203 . . . . 5  |-  ( u  =  U  ->  (
( F `  k
)  e.  u  <->  ( F `  k )  e.  U
) )
43rexralbidv 2461 . . . 4  |-  ( u  =  U  ->  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u  <->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( F `  k
)  e.  U ) )
52, 4imbi12d 233 . . 3  |-  ( u  =  U  ->  (
( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u )  <->  ( P  e.  U  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( F `  k
)  e.  U ) ) )
6 lmcvg.5 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  F ( ~~> t `  J ) P )
7 lmrcl 12374 . . . . . . . . 9  |-  ( F ( ~~> t `  J
) P  ->  J  e.  Top )
86, 7syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  J  e.  Top )
9 eqid 2139 . . . . . . . . 9  |-  U. J  =  U. J
109toptopon 12199 . . . . . . . 8  |-  ( J  e.  Top  <->  J  e.  (TopOn `  U. J ) )
118, 10sylib 121 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  U. J ) )
12 lmcvg.1 . . . . . . 7  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
13 lmcvg.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
1411, 12, 13lmbr2 12397 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( F ( ~~> t `  J ) P  <->  ( F  e.  ( U. J  ^pm  CC )  /\  P  e. 
U. J  /\  A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  u ) ) ) ) )
156, 14mpbid 146 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( U. J  ^pm  CC )  /\  P  e.  U. J  /\  A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  u
) ) ) )
1615simp3d 995 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  u ) ) )
17 simpr 109 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  u )  ->  ( F `  k )  e.  u
)
1817ralimi 2495 . . . . . . 7  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  u )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u )
1918reximi 2529 . . . . . 6  |-  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  u )  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u )
2019imim2i 12 . . . . 5  |-  ( ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  u ) )  ->  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( F `  k
)  e.  u ) )
2120ralimi 2495 . . . 4  |-  ( A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  u ) )  ->  A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u ) )
2216, 21syl 14 . . 3  |-  ( ph  ->  A. u  e.  J  ( P  e.  u  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  u ) )
23 lmcvg.6 . . 3  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
245, 22, 23rspcdva 2794 . 2  |-  ( ph  ->  ( P  e.  U  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  U ) )
251, 24mpd 13 1  |-  ( ph  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  U )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    /\ w3a 962    = wceq 1331    e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417   U.cuni 3736   class class class wbr 3929   dom cdm 4539   ` cfv 5123  (class class class)co 5774    ^pm cpm 6543   CCcc 7630   ZZcz 9066   ZZ>=cuz 9338   Topctop 12178  TopOnctopon 12191   ~~> tclm 12370
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 7723  ax-resscn 7724  ax-1cn 7725  ax-1re 7726  ax-icn 7727  ax-addcl 7728  ax-addrcl 7729  ax-mulcl 7730  ax-addcom 7732  ax-addass 7734  ax-distr 7736  ax-i2m1 7737  ax-0lt1 7738  ax-0id 7740  ax-rnegex 7741  ax-cnre 7743  ax-pre-ltirr 7744  ax-pre-ltwlin 7745  ax-pre-lttrn 7746  ax-pre-apti 7747  ax-pre-ltadd 7748
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-csb 3004  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-iun 3815  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-1st 6038  df-2nd 6039  df-pm 6545  df-pnf 7814  df-mnf 7815  df-xr 7816  df-ltxr 7817  df-le 7818  df-sub 7947  df-neg 7948  df-inn 8733  df-n0 8990  df-z 9067  df-uz 9339  df-top 12179  df-topon 12192  df-lm 12373
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