ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cauappcvgprlemcl GIF version

Theorem cauappcvgprlemcl 7485
Description: Lemma for cauappcvgpr 7494. The putative limit is a positive real. (Contributed by Jim Kingdon, 20-Jun-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
cauappcvgpr.f (𝜑𝐹:QQ)
cauappcvgpr.app (𝜑 → ∀𝑝Q𝑞Q ((𝐹𝑝) <Q ((𝐹𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹𝑞) <Q ((𝐹𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
cauappcvgpr.bnd (𝜑 → ∀𝑝Q 𝐴 <Q (𝐹𝑝))
cauappcvgpr.lim 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
Assertion
Ref Expression
cauappcvgprlemcl (𝜑𝐿P)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝐿,𝑝,𝑞   𝜑,𝑝,𝑞   𝐹,𝑙,𝑢,𝑝,𝑞
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑙)   𝐴(𝑢,𝑞,𝑙)   𝐿(𝑢,𝑙)

Proof of Theorem cauappcvgprlemcl
Dummy variables 𝑟 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cauappcvgpr.f . . . 4 (𝜑𝐹:QQ)
2 cauappcvgpr.app . . . 4 (𝜑 → ∀𝑝Q𝑞Q ((𝐹𝑝) <Q ((𝐹𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹𝑞) <Q ((𝐹𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
3 cauappcvgpr.bnd . . . 4 (𝜑 → ∀𝑝Q 𝐴 <Q (𝐹𝑝))
4 cauappcvgpr.lim . . . 4 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
51, 2, 3, 4cauappcvgprlemm 7477 . . 3 (𝜑 → (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿)))
6 ssrab2 3187 . . . . . 6 {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ⊆ Q
7 nqex 7195 . . . . . . 7 Q ∈ V
87elpw2 4090 . . . . . 6 ({𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q ↔ {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ⊆ Q)
96, 8mpbir 145 . . . . 5 {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q
10 ssrab2 3187 . . . . . 6 {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ⊆ Q
117elpw2 4090 . . . . . 6 ({𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q ↔ {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ⊆ Q)
1210, 11mpbir 145 . . . . 5 {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q
13 opelxpi 4579 . . . . 5 (({𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ 𝒫 Q ∧ {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ 𝒫 Q) → ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q))
149, 12, 13mp2an 423 . . . 4 ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
154, 14eqeltri 2213 . . 3 𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
165, 15jctil 310 . 2 (𝜑 → (𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ∧ (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))
171, 2, 3, 4cauappcvgprlemrnd 7482 . . 3 (𝜑 → (∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))))
181, 2, 3, 4cauappcvgprlemdisj 7483 . . 3 (𝜑 → ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
191, 2, 3, 4cauappcvgprlemloc 7484 . . 3 (𝜑 → ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))
2017, 18, 193jca 1162 . 2 (𝜑 → ((∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))) ∧ ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)) ∧ ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿)))))
21 elnp1st2nd 7308 . 2 (𝐿P ↔ ((𝐿 ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ∧ (∃𝑠Q 𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ ∃𝑟Q 𝑟 ∈ (2nd𝐿))) ∧ ((∀𝑠Q (𝑠 ∈ (1st𝐿) ↔ ∃𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟𝑟 ∈ (1st𝐿))) ∧ ∀𝑟Q (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))) ∧ ∀𝑠Q ¬ (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd𝐿)) ∧ ∀𝑠Q𝑟Q (𝑠 <Q 𝑟 → (𝑠 ∈ (1st𝐿) ∨ 𝑟 ∈ (2nd𝐿))))))
2216, 20, 21sylanbrc 414 1 (𝜑𝐿P)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 103  wb 104  wo 698  w3a 963   = wceq 1332  wcel 1481  wral 2417  wrex 2418  {crab 2421  wss 3076  𝒫 cpw 3515  cop 3535   class class class wbr 3937   × cxp 4545  wf 5127  cfv 5131  (class class class)co 5782  1st c1st 6044  2nd c2nd 6045  Qcnq 7112   +Q cplq 7114   <Q cltq 7117  Pcnp 7123
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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-eprel 4219  df-id 4223  df-po 4226  df-iso 4227  df-iord 4296  df-on 4298  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-irdg 6275  df-1o 6321  df-oadd 6325  df-omul 6326  df-er 6437  df-ec 6439  df-qs 6443  df-ni 7136  df-pli 7137  df-mi 7138  df-lti 7139  df-plpq 7176  df-mpq 7177  df-enq 7179  df-nqqs 7180  df-plqqs 7181  df-mqqs 7182  df-1nqqs 7183  df-rq 7184  df-ltnqqs 7185  df-inp 7298
This theorem is referenced by:  cauappcvgprlemladdfu  7486  cauappcvgprlemladdfl  7487  cauappcvgprlemladdru  7488  cauappcvgprlemladdrl  7489  cauappcvgprlemladd  7490  cauappcvgprlem1  7491  cauappcvgprlem2  7492  cauappcvgpr  7494
  Copyright terms: Public domain W3C validator