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

Theorem lmff 14944
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 4922 . . . . . . 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 4084 . . . . . 6 (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ ⟨𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
65exbii 1651 . . . . 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 14940 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
108, 9sylan 283 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
11 eleq2 2293 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑋 → (𝑦𝑗𝑦𝑋))
12 feq3 5461 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑋 → ((𝐹𝑥):𝑥𝑗 ↔ (𝐹𝑥):𝑥𝑋))
1312rexbidv 2531 . . . . . . 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 14908 . . . . . . . 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 1035 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∀𝑗𝐽 (𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗))
18 toponmax 14720 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋𝐽)
198, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐽)
2019adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑋𝐽)
2114, 17, 20rspcdva 2912 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → (𝑦𝑋 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋))
2210, 21mpd 13 . . . 4 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
237, 22exlimddv 1945 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
24 uzf 9741 . . . 4 :ℤ⟶𝒫 ℤ
25 ffn 5476 . . . 4 (ℤ:ℤ⟶𝒫 ℤ → ℤ Fn ℤ)
26 reseq2 5003 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → (𝐹𝑥) = (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)))
27 id 19 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → 𝑥 = (ℤ𝑗))
2826, 27feq12d 5466 . . . . 5 (𝑥 = (ℤ𝑗) → ((𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
2928rexrn 5777 . . . 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 11522 . . . 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 1033 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
377, 36exlimddv 1945 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
38 pmfun 6828 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) → Fun 𝐹)
3937, 38syl 14 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
40 ffvresb 5803 . . . . 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 2531 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4341rexbidv 2531 . . 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 1002   = wceq 1395  wex 1538  wcel 2200  wral 2508  wrex 2509  𝒫 cpw 3649  cop 3669   class class class wbr 4083  dom cdm 4720  ran crn 4721  cres 4722  Fun wfun 5315   Fn wfn 5316  wf 5317  cfv 5321  (class class class)co 6010  pm cpm 6809  cc 8013  cz 9462  cuz 9738  TopOnctopon 14705  𝑡clm 14882
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-addcom 8115  ax-addass 8117  ax-distr 8119  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-cnre 8126  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-ltwlin 8128  ax-pre-lttrn 8129  ax-pre-apti 8130  ax-pre-ltadd 8131
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4385  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-fv 5329  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-1st 6295  df-2nd 6296  df-pm 6811  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-xr 8201  df-ltxr 8202  df-le 8203  df-sub 8335  df-neg 8336  df-inn 9127  df-n0 9386  df-z 9463  df-uz 9739  df-top 14693  df-topon 14706  df-lm 14885
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator