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

Theorem lmff 13416
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 4819 . . . . . . 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 4001 . . . . . 6 (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦 ↔ ⟨𝐹, 𝑦⟩ ∈ (⇝𝑡𝐽))
65exbii 1605 . . . . 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 13412 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
108, 9sylan 283 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑦𝑋)
11 eleq2 2241 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑋 → (𝑦𝑗𝑦𝑋))
12 feq3 5346 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑋 → ((𝐹𝑥):𝑥𝑗 ↔ (𝐹𝑥):𝑥𝑋))
1312rexbidv 2478 . . . . . . 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 13380 . . . . . . . 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 1011 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∀𝑗𝐽 (𝑦𝑗 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑗))
18 toponmax 13190 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋𝐽)
198, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐽)
2019adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝑋𝐽)
2114, 17, 20rspcdva 2846 . . . . 5 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → (𝑦𝑋 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋))
2210, 21mpd 13 . . . 4 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
237, 22exlimddv 1898 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ran ℤ(𝐹𝑥):𝑥𝑋)
24 uzf 9520 . . . 4 :ℤ⟶𝒫 ℤ
25 ffn 5361 . . . 4 (ℤ:ℤ⟶𝒫 ℤ → ℤ Fn ℤ)
26 reseq2 4898 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → (𝐹𝑥) = (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)))
27 id 19 . . . . . 6 (𝑥 = (ℤ𝑗) → 𝑥 = (ℤ𝑗))
2826, 27feq12d 5351 . . . . 5 (𝑥 = (ℤ𝑗) → ((𝐹𝑥):𝑥𝑋 ↔ (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋))
2928rexrn 5649 . . . 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 10983 . . . 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 1009 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑦) → 𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
377, 36exlimddv 1898 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
38 pmfun 6662 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) → Fun 𝐹)
3937, 38syl 14 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
40 ffvresb 5675 . . . . 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 2478 . . 3 (𝜑 → (∃𝑗𝑍 (𝐹 ↾ (ℤ𝑗)):(ℤ𝑗)⟶𝑋 ↔ ∃𝑗𝑍𝑥 ∈ (ℤ𝑗)(𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑋)))
4341rexbidv 2478 . . 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 978   = wceq 1353  wex 1492  wcel 2148  wral 2455  wrex 2456  𝒫 cpw 3574  cop 3594   class class class wbr 4000  dom cdm 4623  ran crn 4624  cres 4625  Fun wfun 5206   Fn wfn 5207  wf 5208  cfv 5212  (class class class)co 5869  pm cpm 6643  cc 7800  cz 9242  cuz 9517  TopOnctopon 13175  𝑡clm 13354
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4118  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-cnex 7893  ax-resscn 7894  ax-1cn 7895  ax-1re 7896  ax-icn 7897  ax-addcl 7898  ax-addrcl 7899  ax-mulcl 7900  ax-addcom 7902  ax-addass 7904  ax-distr 7906  ax-i2m1 7907  ax-0lt1 7908  ax-0id 7910  ax-rnegex 7911  ax-cnre 7913  ax-pre-ltirr 7914  ax-pre-ltwlin 7915  ax-pre-lttrn 7916  ax-pre-apti 7917  ax-pre-ltadd 7918
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-if 3535  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-int 3843  df-iun 3886  df-br 4001  df-opab 4062  df-mpt 4063  df-id 4290  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-res 4635  df-ima 4636  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-fv 5220  df-riota 5825  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-1st 6135  df-2nd 6136  df-pm 6645  df-pnf 7984  df-mnf 7985  df-xr 7986  df-ltxr 7987  df-le 7988  df-sub 8120  df-neg 8121  df-inn 8909  df-n0 9166  df-z 9243  df-uz 9518  df-top 13163  df-topon 13176  df-lm 13357
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator