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Theorem climcvg1nlem 10702
Description: Lemma for climcvg1n 10703. 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 (𝜑𝐹:ℕ⟶ℂ)
climcvg1n.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ+)
climcvg1n.cau (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛))
climcvg1nlem.g 𝐺 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (ℜ‘(𝐹𝑥)))
climcvg1nlem.h 𝐻 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (ℑ‘(𝐹𝑥)))
climcvg1nlem.j 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (i · (𝐻𝑥)))
Assertion
Ref Expression
climcvg1nlem (𝜑𝐹 ∈ dom ⇝ )
Distinct variable groups:   𝐶,𝑘,𝑛   𝑘,𝐹,𝑥   𝑘,𝐺,𝑛   𝑘,𝐻,𝑛,𝑥   𝑘,𝐽   𝜑,𝑘,𝑛,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝐹(𝑛)   𝐺(𝑥)   𝐽(𝑥,𝑛)

Proof of Theorem climcvg1nlem
StepHypRef Expression
1 nnuz 9023 . . 3 ℕ = (ℤ‘1)
2 1zzd 8747 . . 3 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
3 climcvg1n.f . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:ℕ⟶ℂ)
43ffvelrnda 5418 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (𝐹𝑥) ∈ ℂ)
54recld 10337 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (ℜ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
6 climcvg1nlem.g . . . . . 6 𝐺 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (ℜ‘(𝐹𝑥)))
75, 6fmptd 5436 . . . . 5 (𝜑𝐺:ℕ⟶ℝ)
8 climcvg1n.c . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ ℝ+)
9 climcvg1n.cau . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛))
10 eluznn 9056 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑘 ∈ ℕ)
1110adantll 460 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑘 ∈ ℕ)
123ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝐹:ℕ⟶ℂ)
1312, 11ffvelrnd 5419 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
1413recld 10337 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℜ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
15 fveq2 5289 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑘 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑘))
1615fveq2d 5293 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑘 → (ℜ‘(𝐹𝑥)) = (ℜ‘(𝐹𝑘)))
1716, 6fvmptg 5364 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℜ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ) → (𝐺𝑘) = (ℜ‘(𝐹𝑘)))
1811, 14, 17syl2anc 403 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐺𝑘) = (ℜ‘(𝐹𝑘)))
19 simplr 497 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑛 ∈ ℕ)
2012, 19ffvelrnd 5419 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐹𝑛) ∈ ℂ)
2120recld 10337 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℜ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ)
22 fveq2 5289 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑛 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑛))
2322fveq2d 5293 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑛 → (ℜ‘(𝐹𝑥)) = (ℜ‘(𝐹𝑛)))
2423, 6fvmptg 5364 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (ℜ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ) → (𝐺𝑛) = (ℜ‘(𝐹𝑛)))
2519, 21, 24syl2anc 403 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐺𝑛) = (ℜ‘(𝐹𝑛)))
2618, 25oveq12d 5652 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛)) = ((ℜ‘(𝐹𝑘)) − (ℜ‘(𝐹𝑛))))
2713, 20resubd 10360 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) = ((ℜ‘(𝐹𝑘)) − (ℜ‘(𝐹𝑛))))
2826, 27eqtr4d 2123 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛)) = (ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
2928fveq2d 5293 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) = (abs‘(ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))))
3013, 20subcld 7772 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)) ∈ ℂ)
31 absrele 10481 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)) ∈ ℂ → (abs‘(ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
3230, 31syl 14 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘(ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
3329, 32eqbrtrd 3857 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
3430recld 10337 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∈ ℝ)
3534recnd 7495 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℜ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∈ ℂ)
3628, 35eqeltrd 2164 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛)) ∈ ℂ)
3736abscld 10579 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) ∈ ℝ)
3830abscld 10579 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∈ ℝ)
398ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝐶 ∈ ℝ+)
4019nnrpd 9141 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4139, 40rpdivcld 9160 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐶 / 𝑛) ∈ ℝ+)
4241rpred 9142 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐶 / 𝑛) ∈ ℝ)
43 lelttr 7552 . . . . . . . . . 10 (((abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) ∈ ℝ ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∈ ℝ ∧ (𝐶 / 𝑛) ∈ ℝ) → (((abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
4437, 38, 42, 43syl3anc 1174 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (((abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
4533, 44mpand 420 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → (abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
4645ralimdva 2441 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
4746ralimdva 2441 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
489, 47mpd 13 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐺𝑘) − (𝐺𝑛))) < (𝐶 / 𝑛))
497, 8, 48climrecvg1n 10701 . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ dom ⇝ )
50 climdm 10647 . . . 4 (𝐺 ∈ dom ⇝ ↔ 𝐺 ⇝ ( ⇝ ‘𝐺))
5149, 50sylib 120 . . 3 (𝜑𝐺 ⇝ ( ⇝ ‘𝐺))
52 nnex 8400 . . . 4 ℕ ∈ V
53 fex 5506 . . . 4 ((𝐹:ℕ⟶ℂ ∧ ℕ ∈ V) → 𝐹 ∈ V)
543, 52, 53sylancl 404 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ V)
554imcld 10338 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (ℑ‘(𝐹𝑥)) ∈ ℝ)
56 climcvg1nlem.h . . . . . . 7 𝐻 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (ℑ‘(𝐹𝑥)))
5755, 56fmptd 5436 . . . . . 6 (𝜑𝐻:ℕ⟶ℝ)
5813imcld 10338 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℑ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
5915fveq2d 5293 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑘 → (ℑ‘(𝐹𝑥)) = (ℑ‘(𝐹𝑘)))
6059, 56fvmptg 5364 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ (ℑ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ) → (𝐻𝑘) = (ℑ‘(𝐹𝑘)))
6111, 58, 60syl2anc 403 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐻𝑘) = (ℑ‘(𝐹𝑘)))
6220imcld 10338 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℑ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ)
6322fveq2d 5293 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑛 → (ℑ‘(𝐹𝑥)) = (ℑ‘(𝐹𝑛)))
6463, 56fvmptg 5364 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (ℑ‘(𝐹𝑛)) ∈ ℝ) → (𝐻𝑛) = (ℑ‘(𝐹𝑛)))
6519, 62, 64syl2anc 403 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐻𝑛) = (ℑ‘(𝐹𝑛)))
6661, 65oveq12d 5652 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛)) = ((ℑ‘(𝐹𝑘)) − (ℑ‘(𝐹𝑛))))
6713, 20imsubd 10361 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (ℑ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) = ((ℑ‘(𝐹𝑘)) − (ℑ‘(𝐹𝑛))))
6866, 67eqtr4d 2123 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛)) = (ℑ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
6968fveq2d 5293 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) = (abs‘(ℑ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))))
70 absimle 10482 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)) ∈ ℂ → (abs‘(ℑ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
7130, 70syl 14 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘(ℑ‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛)))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
7269, 71eqbrtrd 3857 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))))
7361, 58eqeltrd 2164 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐻𝑘) ∈ ℝ)
7465, 62eqeltrd 2164 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (𝐻𝑛) ∈ ℝ)
7573, 74resubcld 7838 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛)) ∈ ℝ)
7675recnd 7495 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛)) ∈ ℂ)
7776abscld 10579 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) ∈ ℝ)
78 lelttr 7552 . . . . . . . . . . 11 (((abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) ∈ ℝ ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∈ ℝ ∧ (𝐶 / 𝑛) ∈ ℝ) → (((abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
7977, 38, 42, 78syl3anc 1174 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → (((abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
8072, 79mpand 420 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → (abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
8180ralimdva 2441 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
8281ralimdva 2441 . . . . . . 7 (𝜑 → (∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑛))) < (𝐶 / 𝑛) → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛)))
839, 82mpd 13 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑛)(abs‘((𝐻𝑘) − (𝐻𝑛))) < (𝐶 / 𝑛))
8457, 8, 83climrecvg1n 10701 . . . . 5 (𝜑𝐻 ∈ dom ⇝ )
85 climdm 10647 . . . . 5 (𝐻 ∈ dom ⇝ ↔ 𝐻 ⇝ ( ⇝ ‘𝐻))
8684, 85sylib 120 . . . 4 (𝜑𝐻 ⇝ ( ⇝ ‘𝐻))
87 ax-icn 7419 . . . . 5 i ∈ ℂ
8887a1i 9 . . . 4 (𝜑 → i ∈ ℂ)
89 climcvg1nlem.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (i · (𝐻𝑥)))
9052mptex 5505 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℕ ↦ (i · (𝐻𝑥))) ∈ V
9189, 90eqeltri 2160 . . . . 5 𝐽 ∈ V
9291a1i 9 . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ V)
93 ax-resscn 7416 . . . . . . 7 ℝ ⊆ ℂ
9493a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
9557, 94fssd 5158 . . . . 5 (𝜑𝐻:ℕ⟶ℂ)
9695ffvelrnda 5418 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐻𝑘) ∈ ℂ)
9789a1i 9 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (i · (𝐻𝑥))))
98 fveq2 5289 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (𝐻𝑥) = (𝐻𝑘))
9998oveq2d 5650 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → (i · (𝐻𝑥)) = (i · (𝐻𝑘)))
10099adantl 271 . . . . 5 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 = 𝑘) → (i · (𝐻𝑥)) = (i · (𝐻𝑘)))
101 simpr 108 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℕ)
10287a1i 9 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → i ∈ ℂ)
103102, 96mulcld 7487 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (i · (𝐻𝑘)) ∈ ℂ)
10497, 100, 101, 103fvmptd 5369 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐽𝑘) = (i · (𝐻𝑘)))
1051, 2, 86, 88, 92, 96, 104climmulc2 10683 . . 3 (𝜑𝐽 ⇝ (i · ( ⇝ ‘𝐻)))
1067ffvelrnda 5418 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
107106recnd 7495 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) ∈ ℂ)
108104, 103eqeltrd 2164 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐽𝑘) ∈ ℂ)
1093ffvelrnda 5418 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
110109replimd 10340 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹𝑘) = ((ℜ‘(𝐹𝑘)) + (i · (ℑ‘(𝐹𝑘)))))
111109recld 10337 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (ℜ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
112101, 111, 17syl2anc 403 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐺𝑘) = (ℜ‘(𝐹𝑘)))
113109imcld 10338 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (ℑ‘(𝐹𝑘)) ∈ ℝ)
114101, 113, 60syl2anc 403 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐻𝑘) = (ℑ‘(𝐹𝑘)))
115114oveq2d 5650 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (i · (𝐻𝑘)) = (i · (ℑ‘(𝐹𝑘))))
116104, 115eqtrd 2120 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐽𝑘) = (i · (ℑ‘(𝐹𝑘))))
117112, 116oveq12d 5652 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐺𝑘) + (𝐽𝑘)) = ((ℜ‘(𝐹𝑘)) + (i · (ℑ‘(𝐹𝑘)))))
118110, 117eqtr4d 2123 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ) → (𝐹𝑘) = ((𝐺𝑘) + (𝐽𝑘)))
1191, 2, 51, 54, 105, 107, 108, 118climadd 10678 . 2 (𝜑𝐹 ⇝ (( ⇝ ‘𝐺) + (i · ( ⇝ ‘𝐻))))
120 climrel 10632 . . 3 Rel ⇝
121120releldmi 4662 . 2 (𝐹 ⇝ (( ⇝ ‘𝐺) + (i · ( ⇝ ‘𝐻))) → 𝐹 ∈ dom ⇝ )
122119, 121syl 14 1 (𝜑𝐹 ∈ dom ⇝ )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102   = wceq 1289  wcel 1438  wral 2359  Vcvv 2619  wss 2997   class class class wbr 3837  cmpt 3891  dom cdm 4428  wf 4998  cfv 5002  (class class class)co 5634  cc 7327  cr 7328  1c1 7330  ici 7331   + caddc 7332   · cmul 7334   < clt 7501  cle 7502  cmin 7632   / cdiv 8113  cn 8394  cuz 8988  +crp 9103  cre 10239  cim 10240  abscabs 10395  cli 10630
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-coll 3946  ax-sep 3949  ax-nul 3957  ax-pow 4001  ax-pr 4027  ax-un 4251  ax-setind 4343  ax-iinf 4393  ax-cnex 7415  ax-resscn 7416  ax-1cn 7417  ax-1re 7418  ax-icn 7419  ax-addcl 7420  ax-addrcl 7421  ax-mulcl 7422  ax-mulrcl 7423  ax-addcom 7424  ax-mulcom 7425  ax-addass 7426  ax-mulass 7427  ax-distr 7428  ax-i2m1 7429  ax-0lt1 7430  ax-1rid 7431  ax-0id 7432  ax-rnegex 7433  ax-precex 7434  ax-cnre 7435  ax-pre-ltirr 7436  ax-pre-ltwlin 7437  ax-pre-lttrn 7438  ax-pre-apti 7439  ax-pre-ltadd 7440  ax-pre-mulgt0 7441  ax-pre-mulext 7442  ax-arch 7443  ax-caucvg 7444
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 781  df-3or 925  df-3an 926  df-tru 1292  df-fal 1295  df-nf 1395  df-sb 1693  df-eu 1951  df-mo 1952  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ne 2256  df-nel 2351  df-ral 2364  df-rex 2365  df-reu 2366  df-rmo 2367  df-rab 2368  df-v 2621  df-sbc 2839  df-csb 2932  df-dif 2999  df-un 3001  df-in 3003  df-ss 3010  df-nul 3285  df-if 3390  df-pw 3427  df-sn 3447  df-pr 3448  df-op 3450  df-uni 3649  df-int 3684  df-iun 3727  df-br 3838  df-opab 3892  df-mpt 3893  df-tr 3929  df-id 4111  df-po 4114  df-iso 4115  df-iord 4184  df-on 4186  df-ilim 4187  df-suc 4189  df-iom 4396  df-xp 4434  df-rel 4435  df-cnv 4436  df-co 4437  df-dm 4438  df-rn 4439  df-res 4440  df-ima 4441  df-iota 4967  df-fun 5004  df-fn 5005  df-f 5006  df-f1 5007  df-fo 5008  df-f1o 5009  df-fv 5010  df-riota 5590  df-ov 5637  df-oprab 5638  df-mpt2 5639  df-1st 5893  df-2nd 5894  df-recs 6052  df-frec 6138  df-pnf 7503  df-mnf 7504  df-xr 7505  df-ltxr 7506  df-le 7507  df-sub 7634  df-neg 7635  df-reap 8028  df-ap 8035  df-div 8114  df-inn 8395  df-2 8452  df-3 8453  df-4 8454  df-n0 8644  df-z 8721  df-uz 8989  df-rp 9104  df-iseq 9818  df-seq3 9819  df-exp 9920  df-cj 10241  df-re 10242  df-im 10243  df-rsqrt 10396  df-abs 10397  df-clim 10631
This theorem is referenced by:  climcvg1n  10703
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