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

Theorem lmff 14201
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 4841 . . . . . . 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 4019 . . . . . 6 (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ ⟨𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
65exbii 1616 . . . . 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 14197 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
108, 9sylan 283 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
11 eleq2 2253 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑋 → (𝑦𝑗𝑦𝑋))
12 feq3 5369 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑋 → ((𝐹𝑥):𝑥𝑗 ↔ (𝐹𝑥):𝑥𝑋))
1312rexbidv 2491 . . . . . . 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 14165 . . . . . . . 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 13977 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋𝐽)
198, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐽)
2019adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑋𝐽)
2114, 17, 20rspcdva 2861 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → (𝑦𝑋 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋))
2210, 21mpd 13 . . . 4 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
237, 22exlimddv 1910 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
24 uzf 9560 . . . 4 :ℤ⟶𝒫 ℤ
25 ffn 5384 . . . 4 (ℤ:ℤ⟶𝒫 ℤ → ℤ Fn ℤ)
26 reseq2 4920 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → (𝐹𝑥) = (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)))
27 id 19 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → 𝑥 = (ℤ𝑗))
2826, 27feq12d 5374 . . . . 5 (𝑥 = (ℤ𝑗) → ((𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
2928rexrn 5673 . . . 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 11030 . . . 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 1910 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
38 pmfun 6693 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) → Fun 𝐹)
3937, 38syl 14 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
40 ffvresb 5699 . . . . 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 2491 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4341rexbidv 2491 . . 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 1503  wcel 2160  wral 2468  wrex 2469  𝒫 cpw 3590  cop 3610   class class class wbr 4018  dom cdm 4644  ran crn 4645  cres 4646  Fun wfun 5229   Fn wfn 5230  wf 5231  cfv 5235  (class class class)co 5895  pm cpm 6674  cc 7838  cz 9282  cuz 9557  TopOnctopon 13962  𝑡clm 14139
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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-sep 4136  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-cnex 7931  ax-resscn 7932  ax-1cn 7933  ax-1re 7934  ax-icn 7935  ax-addcl 7936  ax-addrcl 7937  ax-mulcl 7938  ax-addcom 7940  ax-addass 7942  ax-distr 7944  ax-i2m1 7945  ax-0lt1 7946  ax-0id 7948  ax-rnegex 7949  ax-cnre 7951  ax-pre-ltirr 7952  ax-pre-ltwlin 7953  ax-pre-lttrn 7954  ax-pre-apti 7955  ax-pre-ltadd 7956
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 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-id 4311  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-rn 4655  df-res 4656  df-ima 4657  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fn 5238  df-f 5239  df-fv 5243  df-riota 5851  df-ov 5898  df-oprab 5899  df-mpo 5900  df-1st 6164  df-2nd 6165  df-pm 6676  df-pnf 8023  df-mnf 8024  df-xr 8025  df-ltxr 8026  df-le 8027  df-sub 8159  df-neg 8160  df-inn 8949  df-n0 9206  df-z 9283  df-uz 9558  df-top 13950  df-topon 13963  df-lm 14142
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator