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Theorem climcvg1nlem 11359
Description: Lemma for climcvg1n 11360. 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 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„‚)
climcvg1n.c (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ ℝ+)
climcvg1n.cau (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛))
climcvg1nlem.g 𝐺 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
climcvg1nlem.h 𝐻 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
climcvg1nlem.j 𝐽 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (i Β· (π»β€˜π‘₯)))
Assertion
Ref Expression
climcvg1nlem (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ dom ⇝ )
Distinct variable groups:   𝐢,π‘˜,𝑛   π‘˜,𝐹,π‘₯   π‘˜,𝐺,𝑛   π‘˜,𝐻,𝑛,π‘₯   π‘˜,𝐽   πœ‘,π‘˜,𝑛,π‘₯
Allowed substitution hints:   𝐢(π‘₯)   𝐹(𝑛)   𝐺(π‘₯)   𝐽(π‘₯,𝑛)

Proof of Theorem climcvg1nlem
StepHypRef Expression
1 nnuz 9565 . . 3 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
2 1zzd 9282 . . 3 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„€)
3 climcvg1n.f . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„‚)
43ffvelcdmda 5653 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
54recld 10949 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„•) β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
6 climcvg1nlem.g . . . . . 6 𝐺 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
75, 6fmptd 5672 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺:β„•βŸΆβ„)
8 climcvg1n.c . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ ℝ+)
9 climcvg1n.cau . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛))
10 eluznn 9602 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ β„• ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ π‘˜ ∈ β„•)
1110adantll 476 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ π‘˜ ∈ β„•)
123ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„‚)
1312, 11ffvelcdmd 5654 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
1413recld 10949 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ)
15 fveq2 5517 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘˜))
1615fveq2d 5521 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
1716, 6fvmptg 5594 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
1811, 14, 17syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
19 simplr 528 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
2012, 19ffvelcdmd 5654 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ β„‚)
2120recld 10949 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ)
22 fveq2 5517 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘›))
2322fveq2d 5521 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘₯ = 𝑛 β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘₯)) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›)))
2423, 6fvmptg 5594 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ β„• ∧ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ) β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›)))
2519, 21, 24syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›)))
2618, 25oveq12d 5895 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›)) = ((β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) βˆ’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›))))
2713, 20resubd 10972 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) = ((β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) βˆ’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘›))))
2826, 27eqtr4d 2213 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›)) = (β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
2928fveq2d 5521 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) = (absβ€˜(β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))))
3013, 20subcld 8270 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
31 absrele 11094 . . . . . . . . . . 11 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)) ∈ β„‚ β†’ (absβ€˜(β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
3230, 31syl 14 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜(β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
3329, 32eqbrtrd 4027 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
3430recld 10949 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
3534recnd 7988 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„œβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∈ β„‚)
3628, 35eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›)) ∈ β„‚)
3736abscld 11192 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
3830abscld 11192 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∈ ℝ)
398ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ 𝐢 ∈ ℝ+)
4019nnrpd 9696 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ 𝑛 ∈ ℝ+)
4139, 40rpdivcld 9716 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (𝐢 / 𝑛) ∈ ℝ+)
4241rpred 9698 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (𝐢 / 𝑛) ∈ ℝ)
43 lelttr 8048 . . . . . . . . . 10 (((absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) ∈ ℝ ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∈ ℝ ∧ (𝐢 / 𝑛) ∈ ℝ) β†’ (((absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
4437, 38, 42, 43syl3anc 1238 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (((absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
4533, 44mpand 429 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
4645ralimdva 2544 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
4746ralimdva 2544 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
489, 47mpd 13 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΊβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛))
497, 8, 48climrecvg1n 11358 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ dom ⇝ )
50 climdm 11305 . . . 4 (𝐺 ∈ dom ⇝ ↔ 𝐺 ⇝ ( ⇝ β€˜πΊ))
5149, 50sylib 122 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺 ⇝ ( ⇝ β€˜πΊ))
52 nnex 8927 . . . 4 β„• ∈ V
53 fex 5747 . . . 4 ((𝐹:β„•βŸΆβ„‚ ∧ β„• ∈ V) β†’ 𝐹 ∈ V)
543, 52, 53sylancl 413 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ V)
554imcld 10950 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„•) β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
56 climcvg1nlem.h . . . . . . 7 𝐻 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘₯)))
5755, 56fmptd 5672 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐻:β„•βŸΆβ„)
5813imcld 10950 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ)
5915fveq2d 5521 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘₯)) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
6059, 56fvmptg 5594 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘˜ ∈ β„• ∧ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ) β†’ (π»β€˜π‘˜) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
6111, 58, 60syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (π»β€˜π‘˜) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
6220imcld 10950 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ)
6322fveq2d 5521 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ = 𝑛 β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘₯)) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›)))
6463, 56fvmptg 5594 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ β„• ∧ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›)) ∈ ℝ) β†’ (π»β€˜π‘›) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›)))
6519, 62, 64syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (π»β€˜π‘›) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›)))
6661, 65oveq12d 5895 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›)) = ((β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)) βˆ’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
6713, 20imsubd 10973 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (β„‘β€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) = ((β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)) βˆ’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘›))))
6866, 67eqtr4d 2213 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›)) = (β„‘β€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
6968fveq2d 5521 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) = (absβ€˜(β„‘β€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))))
70 absimle 11095 . . . . . . . . . . . 12 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)) ∈ β„‚ β†’ (absβ€˜(β„‘β€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
7130, 70syl 14 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜(β„‘β€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›)))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
7269, 71eqbrtrd 4027 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))))
7361, 58eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (π»β€˜π‘˜) ∈ ℝ)
7465, 62eqeltrd 2254 . . . . . . . . . . . . . 14 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (π»β€˜π‘›) ∈ ℝ)
7573, 74resubcld 8340 . . . . . . . . . . . . 13 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›)) ∈ ℝ)
7675recnd 7988 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›)) ∈ β„‚)
7776abscld 11192 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) ∈ ℝ)
78 lelttr 8048 . . . . . . . . . . 11 (((absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) ∈ ℝ ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∈ ℝ ∧ (𝐢 / 𝑛) ∈ ℝ) β†’ (((absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
7977, 38, 42, 78syl3anc 1238 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ (((absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) ∧ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
8072, 79mpand 429 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ (absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
8180ralimdva 2544 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
8281ralimdva 2544 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΉβ€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛)))
839, 82mpd 13 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆ€π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘›)(absβ€˜((π»β€˜π‘˜) βˆ’ (π»β€˜π‘›))) < (𝐢 / 𝑛))
8457, 8, 83climrecvg1n 11358 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐻 ∈ dom ⇝ )
85 climdm 11305 . . . . 5 (𝐻 ∈ dom ⇝ ↔ 𝐻 ⇝ ( ⇝ β€˜π»))
8684, 85sylib 122 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐻 ⇝ ( ⇝ β€˜π»))
87 ax-icn 7908 . . . . 5 i ∈ β„‚
8887a1i 9 . . . 4 (πœ‘ β†’ i ∈ β„‚)
89 climcvg1nlem.j . . . . . 6 𝐽 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (i Β· (π»β€˜π‘₯)))
9052mptex 5744 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ β„• ↦ (i Β· (π»β€˜π‘₯))) ∈ V
9189, 90eqeltri 2250 . . . . 5 𝐽 ∈ V
9291a1i 9 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ V)
93 ax-resscn 7905 . . . . . . 7 ℝ βŠ† β„‚
9493a1i 9 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ℝ βŠ† β„‚)
9557, 94fssd 5380 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐻:β„•βŸΆβ„‚)
9695ffvelcdmda 5653 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π»β€˜π‘˜) ∈ β„‚)
9789a1i 9 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 𝐽 = (π‘₯ ∈ β„• ↦ (i Β· (π»β€˜π‘₯))))
98 fveq2 5517 . . . . . . 7 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (π»β€˜π‘₯) = (π»β€˜π‘˜))
9998oveq2d 5893 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (i Β· (π»β€˜π‘₯)) = (i Β· (π»β€˜π‘˜)))
10099adantl 277 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) ∧ π‘₯ = π‘˜) β†’ (i Β· (π»β€˜π‘₯)) = (i Β· (π»β€˜π‘˜)))
101 simpr 110 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ π‘˜ ∈ β„•)
10287a1i 9 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ i ∈ β„‚)
103102, 96mulcld 7980 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (i Β· (π»β€˜π‘˜)) ∈ β„‚)
10497, 100, 101, 103fvmptd 5599 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π½β€˜π‘˜) = (i Β· (π»β€˜π‘˜)))
1051, 2, 86, 88, 92, 96, 104climmulc2 11341 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ⇝ (i Β· ( ⇝ β€˜π»)))
1067ffvelcdmda 5653 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
107106recnd 7988 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
108104, 103eqeltrd 2254 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π½β€˜π‘˜) ∈ β„‚)
1093ffvelcdmda 5653 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
110109replimd 10952 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = ((β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) + (i Β· (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))))
111109recld 10949 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ)
112101, 111, 17syl2anc 411 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) = (β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
113109imcld 10950 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ)
114101, 113, 60syl2anc 411 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π»β€˜π‘˜) = (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))
115114oveq2d 5893 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (i Β· (π»β€˜π‘˜)) = (i Β· (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜))))
116104, 115eqtrd 2210 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π½β€˜π‘˜) = (i Β· (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜))))
117112, 116oveq12d 5895 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) + (π½β€˜π‘˜)) = ((β„œβ€˜(πΉβ€˜π‘˜)) + (i Β· (β„‘β€˜(πΉβ€˜π‘˜)))))
118110, 117eqtr4d 2213 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = ((πΊβ€˜π‘˜) + (π½β€˜π‘˜)))
1191, 2, 51, 54, 105, 107, 108, 118climadd 11336 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹 ⇝ (( ⇝ β€˜πΊ) + (i Β· ( ⇝ β€˜π»))))
120 climrel 11290 . . 3 Rel ⇝
121120releldmi 4868 . 2 (𝐹 ⇝ (( ⇝ β€˜πΊ) + (i Β· ( ⇝ β€˜π»))) β†’ 𝐹 ∈ dom ⇝ )
122119, 121syl 14 1 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ dom ⇝ )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  βˆ€wral 2455  Vcvv 2739   βŠ† wss 3131   class class class wbr 4005   ↦ cmpt 4066  dom cdm 4628  βŸΆwf 5214  β€˜cfv 5218  (class class class)co 5877  β„‚cc 7811  β„cr 7812  1c1 7814  ici 7815   + caddc 7816   Β· cmul 7818   < clt 7994   ≀ cle 7995   βˆ’ cmin 8130   / cdiv 8631  β„•cn 8921  β„€β‰₯cuz 9530  β„+crp 9655  β„œcre 10851  β„‘cim 10852  abscabs 11008   ⇝ cli 11288
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 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933
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 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-frec 6394  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-rp 9656  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-clim 11289
This theorem is referenced by:  climcvg1n  11360
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