Theorem ellimc3apf 13269

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 7877	. . . . . . 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 6632	. . . . . 6 ⊢ (((ℂ ∈ V ∧ ℂ ∈ V) ∧ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐴 ⊆ ℂ)) → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
6	2, 2, 3, 4, 5	syl22anc 1229	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (ℂ ↑pm ℂ))
7		ellimc3.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
8	1	rabex 4126	. . . . . 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 108	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → 𝑓 = 𝐹)
11	10	dmeqd 4806	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → dom 𝑓 = dom 𝐹)
12	10, 11	feq12d 5327	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ↔ 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ))
13	11	sseq1d 3171	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (dom 𝑓 ⊆ ℂ ↔ dom 𝐹 ⊆ ℂ))
14	12, 13	anbi12d 465	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((𝑓:dom 𝑓⟶ℂ ∧ dom 𝑓 ⊆ ℂ) ↔ (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ)))
15		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → 𝑤 = 𝐵)
16	15	eleq1d 2235	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑤 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ))
17		nfcv 2308	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧dom 𝑓
18		ellimc3.nf	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑧𝐹
19	18	nfdm 4848	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧dom 𝐹
20	17, 19	raleqf 2657	. . . . . . . . . . . . 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 2320	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧 𝑓 = 𝐹
23		nfv 1516	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑧 𝑤 = 𝐵
24	22, 23	nfan 1553	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑧(𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵)
25	15	breq2d 3994	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑧 # 𝑤 ↔ 𝑧 # 𝐵))
26	15	oveq2d 5858	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑧 − 𝑤) = (𝑧 − 𝐵))
27	26	fveq2d 5490	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (abs‘(𝑧 − 𝑤)) = (abs‘(𝑧 − 𝐵)))
28	27	breq1d 3992	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦 ↔ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦))
29	25, 28	anbi12d 465	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((𝑧 # 𝑤 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝑤)) < 𝑦) ↔ (𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑦)))
30	10	fveq1d 5488	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (𝑓‘𝑧) = (𝐹‘𝑧))
31	30	fvoveq1d 5864	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → (abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)))
32	31	breq1d 3992	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑤 = 𝐵) → ((abs‘((𝑓‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥))
33	29, 32	imbi12d 233	. . . . . . . . . . . . 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 2464	. . . . . . . . . . . 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 187	. . . . . . . . . . 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 2467	. . . . . . . . . 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 2466	. . . . . . . . 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 465	. . . . . . . 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 465	. . . . . . 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 2715	. . . . . 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 13265	. . . . . 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 5971	. . . . 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 1228	. . . 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 2236	. . 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 5850	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → ((𝐹‘𝑧) − 𝑢) = ((𝐹‘𝑧) − 𝐶))
46	45	fveq2d 5490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)))
47	46	breq1d 3992	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 = 𝐶 → ((abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝑢)) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))
48	47	imbi2d 229	. . . . . . . . 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 2466	. . . . . . . 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 2467	. . . . . . 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 2466	. . . . . 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 460	. . . . 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 460	. . . 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 2882	. . 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 195	. 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 303	. . . 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 5344	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
58	57	feq2d 5325	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ↔ 𝐹:𝐴⟶ℂ))
59	3, 58	mpbird 166	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ)
60	57, 4	eqsstrd 3178	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 ⊆ ℂ)
61		ibar 299	. . . . 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 409	. . . 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 187	. . 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 460	. 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 2308	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧𝐴
66	19, 65	raleqf 2657	. . . . . 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 2467	. . . 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 2466	. . 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 460	. 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 215	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 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  Ⅎwnfc 2295  ∀wral 2444  ∃wrex 2445  {crab 2448  Vcvv 2726   ⊆ wss 3116   class class class wbr 3982  dom cdm 4604  ⟶wf 5184  ‘cfv 5188  (class class class)co 5842   ↑_pm cpm 6615  ℂcc 7751   < clt 7933   − cmin 8069   # cap 8479  ℝ⁺crp 9589  abscabs 10939   lim_ℂ climc 13263

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-br 3983  df-opab 4044  df-id 4271  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-pm 6617  df-limced 13265

This theorem is referenced by:  ellimc3ap  13270  limcmpted  13272