Theorem cn1lem 11999

Description: A sufficient condition for a function to be continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Feb-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
cn1lem.1	⊢ 𝐹:ℂ⟶ℂ
cn1lem.2	⊢ ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝐴)))

Assertion

Ref	Expression
cn1lem	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧   𝑦,𝐴,𝑧   𝑦,𝐹

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝐹(𝑥,𝑧)

Proof of Theorem cn1lem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 110	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ+)
2		simpr 110	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝑧 ∈ ℂ)
3		simpll 527	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
4		cn1lem.2	. . . . 5 ⊢ ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝐴)))
5	2, 3, 4	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝐴)))
6		cn1lem.1	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹:ℂ⟶ℂ
7	6	ffvelcdmi 5811	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ℂ → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
8	2, 7	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
9	6	ffvelcdmi 5811	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐹‘𝐴) ∈ ℂ)
10	3, 9	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝐴) ∈ ℂ)
11	8, 10	subcld 8584	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴)) ∈ ℂ)
12	11	abscld 11866	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ∈ ℝ)
13	2, 3	subcld 8584	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧 − 𝐴) ∈ ℂ)
14	13	abscld 11866	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (abs‘(𝑧 − 𝐴)) ∈ ℝ)
15		rpre 9993	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → 𝑥 ∈ ℝ)
16	15	ad2antlr 489	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℝ)
17		lelttr 8362	. . . . 5 ⊢ (((abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ∈ ℝ ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (((abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))
18	12, 14, 16, 17	syl3anc 1274	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (((abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))
19	5, 18	mpand 429	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))
20	19	ralrimiva 2615	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))
21		breq2 4113	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 ↔ (abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥))
22	21	imbi1d 231	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥) ↔ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥)))
23	22	ralbidv 2542	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥)))
24	23	rspcev 2921	. 2 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑥 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥)) → ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))
25	1, 20, 24	syl2anc 411	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ ℂ ((abs‘(𝑧 − 𝐴)) < 𝑦 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − (𝐹‘𝐴))) < 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∈ wcel 2203  ∀wral 2520  ∃wrex 2521   class class class wbr 4109  ⟶wf 5348  ‘cfv 5352  (class class class)co 6050  ℂcc 8125  ℝcr 8126   < clt 8308   ≤ cle 8309   − cmin 8444  ℝ⁺crp 9986  abscabs 11682

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-nul 4236  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-iinf 4710  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-mulrcl 8226  ax-addcom 8227  ax-mulcom 8228  ax-addass 8229  ax-mulass 8230  ax-distr 8231  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-1rid 8234  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-precex 8237  ax-cnre 8238  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltwlin 8240  ax-pre-lttrn 8241  ax-pre-apti 8242  ax-pre-ltadd 8243  ax-pre-mulgt0 8244  ax-pre-mulext 8245  ax-arch 8246  ax-caucvg 8247

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-if 3621  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-tr 4209  df-id 4414  df-po 4417  df-iso 4418  df-iord 4487  df-on 4489  df-ilim 4490  df-suc 4492  df-iom 4713  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-1st 6334  df-2nd 6335  df-recs 6536  df-frec 6622  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-xr 8312  df-ltxr 8313  df-le 8314  df-sub 8446  df-neg 8447  df-reap 8849  df-ap 8856  df-div 8947  df-inn 9238  df-2 9296  df-3 9297  df-4 9298  df-n0 9497  df-z 9578  df-uz 9854  df-rp 9987  df-seqfrec 10810  df-exp 10901  df-cj 11527  df-re 11528  df-im 11529  df-rsqrt 11683  df-abs 11684

This theorem is referenced by:  abscn2  12000  cjcn2  12001  recn2  12002  imcn2  12003