Theorem ellimc3apf 15207

Description: Write the epsilon-delta definition of a limit. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.) (Revised by Jim Kingdon, 4-Nov-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ellimc3.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
ellimc3.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
ellimc3.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
ellimc3.nf	⊢ Ⅎ𝑧𝐹

Assertion

Ref	Expression
ellimc3apf	⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))

Distinct variable groups:   𝑧,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝑥,𝐹,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦

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

Proof of Theorem ellimc3apf

Dummy variables 𝑓 𝑢 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnex 8069	. . . . . . 7 ⊢ ℂ ∈ V
2	1	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ℂ ∈ V)
3		ellimc3.f	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
4		ellimc3.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
5		elpm2r 6766	. . . . . 6 ⊢ (((ℂ ∈ V ∧ ℂ ∈ V) ∧ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ ℂ)) → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
6	2, 2, 3, 4, 5	syl22anc 1251	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
7		ellimc3.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
8	1	rabex 4196	. . . . . 6 ⊢ {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))} ∈ V
9	8	a1i 9	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))} ∈ V)
10		simpl 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → 𝑓 = 𝐹)
11	10	dmeqd 4889	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → dom 𝑓 = dom 𝐹)
12	10, 11	feq12d 5425	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ↔ 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ))
13	11	sseq1d 3226	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (dom 𝑓 ⊆ ℂ ↔ dom 𝐹 ⊆ ℂ))
14	12, 13	anbi12d 473	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ∧ dom 𝑓 ⊆ ℂ) ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ)))
15		simpr 110	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → 𝑤 = 𝐵)
16	15	eleq1d 2275	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑤 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ))
17		nfcv 2349	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧dom 𝑓
18		ellimc3.nf	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑧𝐹
19	18	nfdm 4931	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧dom 𝐹
20	17, 19	raleqf 2699	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (dom 𝑓 = dom 𝐹 → (∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
21	11, 20	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
22	18	nfeq2 2361	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧 𝑓 = 𝐹
23		nfv 1552	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧 𝑤 = 𝐵
24	22, 23	nfan 1589	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑧(𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵)
25	15	breq2d 4063	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑧 # 𝑤 ↔ 𝑧 # 𝐵))
26	15	oveq2d 5973	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑧 − 𝑤) = (𝑧 − 𝐵))
27	26	fveq2d 5593	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (abs‘(𝑧 − 𝑤)) = (abs‘(𝑧 − 𝐵)))
28	27	breq1d 4061	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦 ↔ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦))
29	25, 28	anbi12d 473	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) ↔ (𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦)))
30	10	fveq1d 5591	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑓‘𝑧) = (𝐹‘𝑧))
31	30	fvoveq1d 5979	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)))
32	31	breq1d 4061	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥))
33	29, 32	imbi12d 234	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
34	24, 33	ralbid 2505	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
35	21, 34	bitrd 188	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
36	35	rexbidv 2508	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
37	36	ralbidv 2507	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))
38	16, 37	anbi12d 473	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((𝑤 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥))))
39	14, 38	anbi12d 473	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (((𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ∧ dom 𝑓 ⊆ ℂ) ∧ (𝑤 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥))) ↔ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))))
40	39	rabbidv 2762	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ∧ dom 𝑓 ⊆ ℂ) ∧ (𝑤 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))} = {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))})
41		df-limced 15203	. . . . . 6 ⊢ limℂ = (𝑓 ∈ (ℂ ↑pm ℂ), 𝑤 ∈ ℂ ↦ {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ∧ dom 𝑓 ⊆ ℂ) ∧ (𝑤 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝑓((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))})
42	40, 41	ovmpoga 6088	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ) ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))} ∈ V) → (𝐹 limℂ 𝐵) = {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))})
43	6, 7, 9, 42	syl3anc 1250	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹 limℂ 𝐵) = {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))})
44	43	eleq2d 2276	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ 𝐶 ∈ {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))}))
45		oveq2 5965	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → ((𝐹‘𝑧) − 𝑢) = ((𝐹‘𝑧) − 𝐶))
46	45	fveq2d 5593	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)))
47	46	breq1d 4061	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → ((abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))
48	47	imbi2d 230	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
49	48	ralbidv 2507	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
50	49	rexbidv 2508	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
51	50	ralbidv 2507	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
52	51	anbi2d 464	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))
53	52	anbi2d 464	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥))) ↔ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))))
54	53	elrab 2933	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ {𝑢 ∈ ℂ ∣ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥)))} ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))))
55	44, 54	bitrdi 196	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))))
56	7	biantrurd 305	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))
57	3	fdmd 5442	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
58	57	feq2d 5423	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ↔ 𝐹:𝐴⟶ℂ))
59	3, 58	mpbird 167	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ)
60	57, 4	eqsstrd 3233	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 ⊆ ℂ)
61		ibar 301	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) → ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)) ↔ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))))
62	59, 60, 61	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)) ↔ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))))
63	56, 62	bitrd 188	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))))
64	63	anbi2d 464	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))))
65		nfcv 2349	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧𝐴
66	19, 65	raleqf 2699	. . . . . 6 ⊢ (dom 𝐹 = 𝐴 → (∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
67	57, 66	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
68	67	rexbidv 2508	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
69	68	ralbidv 2507	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
70	69	anbi2d 464	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))
71	55, 64, 70	3bitr2d 216	1 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1373   ∈ wcel 2177  Ⅎwnfc 2336  ∀wral 2485  ∃wrex 2486  {crab 2489  Vcvv 2773   ⊆ wss 3170   class class class wbr 4051  dom cdm 4683  ⟶wf 5276  ‘cfv 5280  (class class class)co 5957   ↑_pm cpm 6749  ℂcc 7943   < clt 8127   − cmin 8263   # cap 8674  ℝ⁺crp 9795  abscabs 11383   lim_ℂ climc 15201

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 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-sep 4170  ax-pow 4226  ax-pr 4261  ax-un 4488  ax-setind 4593  ax-cnex 8036

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-ral 2490  df-rex 2491  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3003  df-dif 3172  df-un 3174  df-in 3176  df-ss 3183  df-pw 3623  df-sn 3644  df-pr 3645  df-op 3647  df-uni 3857  df-br 4052  df-opab 4114  df-id 4348  df-xp 4689  df-rel 4690  df-cnv 4691  df-co 4692  df-dm 4693  df-rn 4694  df-iota 5241  df-fun 5282  df-fn 5283  df-f 5284  df-fv 5288  df-ov 5960  df-oprab 5961  df-mpo 5962  df-pm 6751  df-limced 15203

This theorem is referenced by:  ellimc3ap  15208  limcmpted  15210