Theorem limccnpcntop 13284

Description: If the limit of 𝐹 at 𝐵 is 𝐶 and 𝐺 is continuous at 𝐶, then the limit of 𝐺 ∘ 𝐹 at 𝐵 is 𝐺(𝐶). (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.) (Revised by Jim Kingdon, 18-Jun-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
limccnp.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐷)
limccnp.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℂ)
limccnpcntop.k	⊢ 𝐾 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
limccnp.j	⊢ 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐷)
limccnp.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵))
limccnp.b	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐶))

Assertion

Ref	Expression
limccnpcntop	⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝐶) ∈ ((𝐺 ∘ 𝐹) limℂ 𝐵))

Proof of Theorem limccnpcntop

Dummy variables 𝑝 𝑧 𝑑 𝑒 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limccnp.j	. . . . 5 ⊢ 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐷)
2		limccnpcntop.k	. . . . . . 7 ⊢ 𝐾 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
3	2	cntoptopon 13172	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
4		limccnp.d	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℂ)
5		resttopon 12811	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → (𝐾 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
6	3, 4, 5	sylancr 411	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ↾t 𝐷) ∈ (TopOn‘𝐷))
7	1, 6	eqeltrid 2253	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐷))
8	3	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
9		limccnp.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐶))
10		cnpf2 12847	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐷) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐶)) → 𝐺:𝐷⟶ℂ)
11	7, 8, 9, 10	syl3anc 1228	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐷⟶ℂ)
12	2	cntoptop 13173	. . . . 5 ⊢ 𝐾 ∈ Top
13	12	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Top)
14		cnprcl2k 12846	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐷) ∧ 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐶)) → 𝐶 ∈ 𝐷)
15	7, 13, 9, 14	syl3anc 1228	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐷)
16	11, 15	ffvelrnd 5621	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝐶) ∈ ℂ)
17		cnxmet 13171	. . . . . . . 8 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
18		eqid 2165	. . . . . . . . 9 ⊢ ((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷)) = ((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))
19		eqid 2165	. . . . . . . . 9 ⊢ (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷)))
20	18, 2, 19	metrest 13146	. . . . . . . 8 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → (𝐾 ↾t 𝐷) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))))
21	17, 4, 20	sylancr 411	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ↾t 𝐷) = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))))
22	1, 21	syl5eq 2211	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐽 = (MetOpen‘((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))))
23	2	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 = (MetOpen‘(abs ∘ − )))
24		xmetres2 13019	. . . . . . 7 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝐷 ⊆ ℂ) → ((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷)) ∈ (∞Met‘𝐷))
25	17, 4, 24	sylancr 411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷)) ∈ (∞Met‘𝐷))
26	17	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ))
27	22, 23, 25, 26, 15	metcnpd 13160	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐶) ↔ (𝐺:𝐷⟶ℂ ∧ ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑝 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒))))
28	9, 27	mpbid 146	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺:𝐷⟶ℂ ∧ ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑝 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)))
29	28	simprd 113	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑝 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒))
30		simplll 523	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) → 𝜑)
31		simplr 520	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) → 𝑝 ∈ ℝ+)
32		limccnp.c	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵))
33		limccnp.f	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐷)
34	33, 4	fssd 5350	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
35	33	fdmd 5344	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
36		limcrcl 13267	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
37	32, 36	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
38	37	simp2d 1000	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 ⊆ ℂ)
39	35, 38	eqsstrrd 3179	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
40	37	simp3d 1001	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
41	34, 39, 40	ellimc3ap 13270	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑝 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝))))
42	32, 41	mpbid 146	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑝 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝)))
43	42	simprd 113	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝))
44	43	r19.21bi 2554	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝))
45	30, 31, 44	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝))
46		oveq2 5850	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → (𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) = (𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)))
47	46	breq1d 3992	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 ↔ (𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) < 𝑝))
48		fveq2 5486	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → (𝐺‘𝑤) = (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))
49	48	oveq2d 5858	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) = ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))))
50	49	breq1d 3992	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → (((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒 ↔ ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) < 𝑒))
51	47, 50	imbi12d 233	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 = (𝐹‘𝑧) → (((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒) ↔ ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) < 𝑒)))
52		simpllr 524	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒))
53	33	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐹:𝐴⟶𝐷)
54		simpr 109	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ 𝐴)
55	53, 54	ffvelrnd 5621	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑧) ∈ 𝐷)
56	51, 52, 55	rspcdva 2835	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) < 𝑒))
57	15	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐷)
58	57, 55	ovresd 5982	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) = (𝐶(abs ∘ − )(𝐹‘𝑧)))
59	42	simpld 111	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
60	59	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
61	4	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐷 ⊆ ℂ)
62	61, 55	sseldd 3143	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
63		eqid 2165	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (abs ∘ − ) = (abs ∘ − )
64	63	cnmetdval 13169	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐶 ∈ ℂ ∧ (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ) → (𝐶(abs ∘ − )(𝐹‘𝑧)) = (abs‘(𝐶 − (𝐹‘𝑧))))
65	60, 62, 64	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐶(abs ∘ − )(𝐹‘𝑧)) = (abs‘(𝐶 − (𝐹‘𝑧))))
66	60, 62	abssubd 11135	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (abs‘(𝐶 − (𝐹‘𝑧))) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)))
67	58, 65, 66	3eqtrd 2202	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) = (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)))
68	67	breq1d 3992	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))(𝐹‘𝑧)) < 𝑝 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝))
69	16	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐶) ∈ ℂ)
70	11	ad5antr 488	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝐷⟶ℂ)
71	70, 55	ffvelrnd 5621	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐺‘(𝐹‘𝑧)) ∈ ℂ)
72	63	cnmetdval 13169	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐺‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (𝐺‘(𝐹‘𝑧)) ∈ ℂ) → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) = (abs‘((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))))
73	69, 71, 72	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) = (abs‘((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))))
74		fvco3 5557	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐷 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) = (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))
75	53, 54, 74	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) = (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))
76	75	oveq2d 5858	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝐶) − ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧)) = ((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘(𝐹‘𝑧))))
77	76	fveq2d 5490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐺‘𝐶) − ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧))) = (abs‘((𝐺‘𝐶) − (𝐺‘(𝐹‘𝑧)))))
78	75, 71	eqeltrd 2243	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) ∈ ℂ)
79	69, 78	abssubd 11135	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐺‘𝐶) − ((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧))) = (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))))
80	73, 77, 79	3eqtr2d 2204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) = (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))))
81	80	breq1d 3992	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘(𝐹‘𝑧))) < 𝑒 ↔ (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒))
82	56, 68, 81	3imtr3d 201	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝 → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒))
83	82	imim2d 54	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝) → ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒)))
84	83	ralimdva 2533	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) ∧ 𝑑 ∈ ℝ+) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒)))
85	84	reximdva 2568	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) → (∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘((𝐹‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑝) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒)))
86	45, 85	mpd 13	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) ∧ 𝑝 ∈ ℝ+) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒)) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒))
87	86	rexlimdva2 2586	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑒 ∈ ℝ+) → (∃𝑝 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒) → ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒)))
88	87	ralimdva 2533	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑝 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐷 ((𝐶((abs ∘ − ) ↾ (𝐷 × 𝐷))𝑤) < 𝑝 → ((𝐺‘𝐶)(abs ∘ − )(𝐺‘𝑤)) < 𝑒) → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒)))
89	29, 88	mpd 13	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒))
90		fco 5353	. . . 4 ⊢ ((𝐺:𝐷⟶ℂ ∧ 𝐹:𝐴⟶𝐷) → (𝐺 ∘ 𝐹):𝐴⟶ℂ)
91	11, 33, 90	syl2anc 409	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘ 𝐹):𝐴⟶ℂ)
92	91, 39, 40	ellimc3ap 13270	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝐶) ∈ ((𝐺 ∘ 𝐹) limℂ 𝐵) ↔ ((𝐺‘𝐶) ∈ ℂ ∧ ∀𝑒 ∈ ℝ+ ∃𝑑 ∈ ℝ+ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑧 # 𝐵 ∧ (abs‘(𝑧 − 𝐵)) < 𝑑) → (abs‘(((𝐺 ∘ 𝐹)‘𝑧) − (𝐺‘𝐶))) < 𝑒))))
93	16, 89, 92	mpbir2and 934	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝐶) ∈ ((𝐺 ∘ 𝐹) limℂ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∧ w3a 968   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444  ∃wrex 2445   ⊆ wss 3116   class class class wbr 3982   × cxp 4602  dom cdm 4604   ↾ cres 4606   ∘ ccom 4608  ⟶wf 5184  ‘cfv 5188  (class class class)co 5842  ℂcc 7751   < clt 7933   − cmin 8069   # cap 8479  ℝ⁺crp 9589  abscabs 10939   ↾_t crest 12556  ∞Metcxmet 12620  MetOpencmopn 12625  Topctop 12635  TopOnctopon 12648   CnP ccnp 12826   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-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 821  df-dc 825  df-3or 969  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-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-isom 5197  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-map 6616  df-pm 6617  df-sup 6949  df-inf 6950  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-q 9558  df-rp 9590  df-xneg 9708  df-xadd 9709  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941  df-rest 12558  df-topgen 12577  df-psmet 12627  df-xmet 12628  df-met 12629  df-bl 12630  df-mopn 12631  df-top 12636  df-topon 12649  df-bases 12681  df-cnp 12829  df-limced 13265

This theorem is referenced by:  dvcjbr  13312