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

Theorem lmff 14485
Description: If 𝐹 converges, there is some upper integer set on which 𝐹 is a total function. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Dec-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
lmff.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
lmff.3 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
lmff.4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
lmff.5 (𝜑𝐹 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))
Assertion
Ref Expression
lmff (𝜑 → ∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋)
Distinct variable groups:   𝑗,𝐹   𝑗,𝐽   𝑗,𝑀   𝜑,𝑗   𝑗,𝑋   𝑗,𝑍

Proof of Theorem lmff
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lmff.5 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))
2 eldm2g 4862 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ dom (⇝𝑡𝐽) → (𝐹 ∈ dom (⇝𝑡𝐽) ↔ ∃𝑦𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽)))
32ibi 176 . . . . . 6 (𝐹 ∈ dom (⇝𝑡𝐽) → ∃𝑦𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
41, 3syl 14 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑦𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
5 df-br 4034 . . . . . 6 (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ ⟨𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
65exbii 1619 . . . . 5 (∃𝑦 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ ∃𝑦𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
74, 6sylibr 134 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑦 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦)
8 lmff.3 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
9 lmcl 14481 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
108, 9sylan 283 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
11 eleq2 2260 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑋 → (𝑦𝑗𝑦𝑋))
12 feq3 5392 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑋 → ((𝐹𝑥):𝑥𝑗 ↔ (𝐹𝑥):𝑥𝑋))
1312rexbidv 2498 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑋 → (∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗 ↔ ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋))
1411, 13imbi12d 234 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑋 → ((𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗) ↔ (𝑦𝑋 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)))
158lmbr 14449 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ 𝑦𝑋 ∧ ∀𝑗𝐽 (𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗))))
1615biimpa 296 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ 𝑦𝑋 ∧ ∀𝑗𝐽 (𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗)))
1716simp3d 1013 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∀𝑗𝐽 (𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗))
18 toponmax 14261 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋𝐽)
198, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐽)
2019adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑋𝐽)
2114, 17, 20rspcdva 2873 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → (𝑦𝑋 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋))
2210, 21mpd 13 . . . 4 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
237, 22exlimddv 1913 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
24 uzf 9604 . . . 4 :ℤ⟶𝒫 ℤ
25 ffn 5407 . . . 4 (ℤ:ℤ⟶𝒫 ℤ → ℤ Fn ℤ)
26 reseq2 4941 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → (𝐹𝑥) = (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)))
27 id 19 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → 𝑥 = (ℤ𝑗))
2826, 27feq12d 5397 . . . . 5 (𝑥 = (ℤ𝑗) → ((𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
2928rexrn 5699 . . . 4 (ℤ Fn ℤ → (∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
3024, 25, 29mp2b 8 . . 3 (∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋)
3123, 30sylib 122 . 2 (𝜑 → ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋)
32 lmff.4 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
33 lmff.1 . . . . 5 𝑍 = (ℤ𝑀)
3433rexuz3 11155 . . . 4 (𝑀 ∈ ℤ → (∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋) ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
3532, 34syl 14 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋) ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
3616simp1d 1011 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
377, 36exlimddv 1913 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
38 pmfun 6727 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) → Fun 𝐹)
3937, 38syl 14 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
40 ffvresb 5725 . . . . 5 (Fun 𝐹 → ((𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∀𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4139, 40syl 14 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∀𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4241rexbidv 2498 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4341rexbidv 2498 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗 ∈ ℤ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4435, 42, 433bitr4d 220 . 2 (𝜑 → (∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
4531, 44mpbird 167 1 (𝜑 → ∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  w3a 980   = wceq 1364  wex 1506  wcel 2167  wral 2475  wrex 2476  𝒫 cpw 3605  cop 3625   class class class wbr 4033  dom cdm 4663  ran crn 4664  cres 4665  Fun wfun 5252   Fn wfn 5253  wf 5254  cfv 5258  (class class class)co 5922  pm cpm 6708  cc 7877  cz 9326  cuz 9601  TopOnctopon 14246  𝑡clm 14423
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 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-addcom 7979  ax-addass 7981  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-pm 6710  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-inn 8991  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-top 14234  df-topon 14247  df-lm 14426
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator