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

Theorem climub 11165
 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 = (ℤ𝑀)
climub.2 (𝜑𝑁𝑍)
climub.3 (𝜑𝐹𝐴)
climub.4 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
climub.5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
Assertion
Ref Expression
climub (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘   𝑘,𝑍

Proof of Theorem climub
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2140 . 2 (ℤ𝑁) = (ℤ𝑁)
2 climub.2 . . . 4 (𝜑𝑁𝑍)
3 clim2iser.1 . . . 4 𝑍 = (ℤ𝑀)
42, 3eleqtrdi 2233 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
5 eluzelz 9379 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
64, 5syl 14 . 2 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7 fveq2 5430 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑁))
87eleq1d 2209 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ↔ (𝐹𝑁) ∈ ℝ))
98imbi2d 229 . . . 4 (𝑘 = 𝑁 → ((𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ) ↔ (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ)))
10 climub.4 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
1110expcom 115 . . . 4 (𝑘𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ))
129, 11vtoclga 2756 . . 3 (𝑁𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ))
132, 12mpcom 36 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ)
14 climub.3 . 2 (𝜑𝐹𝐴)
153uztrn2 9387 . . . 4 ((𝑁𝑍𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗𝑍)
162, 15sylan 281 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗𝑍)
17 fveq2 5430 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑗 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑗))
1817eleq1d 2209 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑗 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ↔ (𝐹𝑗) ∈ ℝ))
1918imbi2d 229 . . . . 5 (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ) ↔ (𝜑 → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)))
2019, 11vtoclga 2756 . . . 4 (𝑗𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑗) ∈ ℝ))
2120impcom 124 . . 3 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
2216, 21syldan 280 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
23 simpr 109 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑁))
24 elfzuz 9853 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝑁...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑁))
253uztrn2 9387 . . . . . . 7 ((𝑁𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑘𝑍)
262, 25sylan 281 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑘𝑍)
2726, 10syldan 280 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
2824, 27sylan2 284 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑁...𝑗)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
2928adantlr 469 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...𝑗)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
30 elfzuz 9853 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑁))
31 climub.5 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3226, 31syldan 280 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3330, 32sylan2 284 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1))) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3433adantlr 469 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1))) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3523, 29, 34monoord 10300 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑗))
361, 6, 13, 14, 22, 35climlec2 11162 1 (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ 𝐴)
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   = wceq 1332   ∈ wcel 1481   class class class wbr 3938  ‘cfv 5132  (class class class)co 5783  ℝcr 7663  1c1 7665   + caddc 7667   ≤ cle 7845   − cmin 7977  ℤcz 9098  ℤ≥cuz 9370  ...cfz 9841   ⇝ cli 11099 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 4052  ax-sep 4055  ax-nul 4063  ax-pow 4107  ax-pr 4140  ax-un 4364  ax-setind 4461  ax-iinf 4511  ax-cnex 7755  ax-resscn 7756  ax-1cn 7757  ax-1re 7758  ax-icn 7759  ax-addcl 7760  ax-addrcl 7761  ax-mulcl 7762  ax-mulrcl 7763  ax-addcom 7764  ax-mulcom 7765  ax-addass 7766  ax-mulass 7767  ax-distr 7768  ax-i2m1 7769  ax-0lt1 7770  ax-1rid 7771  ax-0id 7772  ax-rnegex 7773  ax-precex 7774  ax-cnre 7775  ax-pre-ltirr 7776  ax-pre-ltwlin 7777  ax-pre-lttrn 7778  ax-pre-apti 7779  ax-pre-ltadd 7780  ax-pre-mulgt0 7781  ax-pre-mulext 7782  ax-arch 7783  ax-caucvg 7784 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-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2692  df-sbc 2915  df-csb 3009  df-dif 3079  df-un 3081  df-in 3083  df-ss 3090  df-nul 3370  df-if 3481  df-pw 3518  df-sn 3539  df-pr 3540  df-op 3542  df-uni 3746  df-int 3781  df-iun 3824  df-br 3939  df-opab 3999  df-mpt 4000  df-tr 4036  df-id 4224  df-po 4227  df-iso 4228  df-iord 4297  df-on 4299  df-ilim 4300  df-suc 4302  df-iom 4514  df-xp 4554  df-rel 4555  df-cnv 4556  df-co 4557  df-dm 4558  df-rn 4559  df-res 4560  df-ima 4561  df-iota 5097  df-fun 5134  df-fn 5135  df-f 5136  df-f1 5137  df-fo 5138  df-f1o 5139  df-fv 5140  df-riota 5739  df-ov 5786  df-oprab 5787  df-mpo 5788  df-1st 6047  df-2nd 6048  df-recs 6211  df-frec 6297  df-pnf 7846  df-mnf 7847  df-xr 7848  df-ltxr 7849  df-le 7850  df-sub 7979  df-neg 7980  df-reap 8381  df-ap 8388  df-div 8477  df-inn 8765  df-2 8823  df-3 8824  df-4 8825  df-n0 9022  df-z 9099  df-uz 9371  df-rp 9491  df-fz 9842  df-seqfrec 10270  df-exp 10344  df-cj 10666  df-re 10667  df-im 10668  df-rsqrt 10822  df-abs 10823  df-clim 11100 This theorem is referenced by:  climserle  11166
 Copyright terms: Public domain W3C validator