Theorem climinff 43042

Description: A version of climinf 43037 using bound-variable hypotheses instead of distinct variable conditions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.) (Revised by AV, 15-Sep-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
climinff.1	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
climinff.2	⊢ Ⅎ𝑘𝐹
climinff.3	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
climinff.4	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
climinff.5	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
climinff.6	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑘))
climinff.7	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘))

Assertion

Ref	Expression
climinff	⊢ (𝜑 → 𝐹 ⇝ inf(ran 𝐹, ℝ, < ))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑘   𝑥,𝐹   𝑘,𝑍,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑘)   𝐹(𝑘)   𝑀(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem climinff

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		climinff.3	. 2 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		climinff.4	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		climinff.5	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
4		climinff.1	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
5		nfv 1918	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝑍
6	4, 5	nfan 1903	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)
7		climinff.2	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝐹
8		nfcv 2906	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑗 + 1)
9	7, 8	nffv 6766	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(𝐹‘(𝑗 + 1))
10		nfcv 2906	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘 ≤
11		nfcv 2906	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝑗
12	7, 11	nffv 6766	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(𝐹‘𝑗)
13	9, 10, 12	nfbr 5117	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘(𝐹‘(𝑗 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑗)
14	6, 13	nfim 1900	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑗 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑗))
15		eleq1w 2821	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↔ 𝑗 ∈ 𝑍))
16	15	anbi2d 628	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) ↔ (𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)))
17		fvoveq1 7278	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = (𝐹‘(𝑗 + 1)))
18		fveq2 6756	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑗))
19	17, 18	breq12d 5083	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑗 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑗)))
20	16, 19	imbi12d 344	. . 3 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑘)) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑗 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑗))))
21		climinff.6	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑘))
22	14, 20, 21	chvarfv 2236	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑗 + 1)) ≤ (𝐹‘𝑗))
23		nfcv 2906	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘ℝ
24	5	nfci 2889	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝑍
25		nfcv 2906	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝑥
26	25, 10, 12	nfbr 5117	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)
27	24, 26	nfralw 3149	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)
28	23, 27	nfrex 3237	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)
29	4, 28	nfim 1900	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗))
30		nfv 1918	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑗 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘)
31	18	breq2d 5082	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘) ↔ 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)))
32	30, 26, 31	cbvralw 3363	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘) ↔ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗))
33	32	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘) ↔ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)))
34	33	rexbidv 3225	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘) ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗)))
35	34	imbi2d 340	. . 3 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘)) ↔ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗))))
36		climinff.7	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑘))
37	29, 35, 36	chvarfv 2236	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑗 ∈ 𝑍 𝑥 ≤ (𝐹‘𝑗))
38	1, 2, 3, 22, 37	climinf 43037	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ⇝ inf(ran 𝐹, ℝ, < ))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1539  Ⅎwnf 1787   ∈ wcel 2108  Ⅎwnfc 2886  ∀wral 3063  ∃wrex 3064   class class class wbr 5070  ran crn 5581  ⟶wf 6414  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  infcinf 9130  ℝcr 10801  1c1 10803   + caddc 10805   < clt 10940   ≤ cle 10941  ℤcz 12249  ℤ_≥cuz 12511   ⇝ cli 15121

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-sup 9131  df-inf 9132  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-rp 12660  df-fz 13169  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-clim 15125

This theorem is referenced by: (None)