Theorem climmpt2 15720

Description: Relate an integer limit on a not-quite-function to a real limit. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
climmpt2.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
climmpt2.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
climmpt2.3	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑉)
climmpt2.5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)

Assertion

Ref	Expression
climmpt2	⊢ (𝜑 → (𝐹 ⇝ 𝐴 ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝𝑟 𝐴))

Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝑍   𝜑,𝑘   𝑛,𝐹   𝐴,𝑛   𝑛,𝑍   𝜑,𝑛

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝑀(𝑘, 𝑛)   𝑉(𝑘, 𝑛)

Proof of Theorem climmpt2

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		climmpt2.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
2		climmpt2.3	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑉)
3		climmpt2.1	. . . 4 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
4		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛))
5	3, 4	climmpt 15718	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ⇝ 𝐴 ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝ 𝐴))
6	1, 2, 5	syl2anc 596	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ⇝ 𝐴 ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝ 𝐴))
7		climmpt2.5	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
8	7	ralrimiva 3155	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
9		fveq2 6877	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑚))
10	9	eleq1d 2846	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → ((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ))
11	10	cbvralvw 3241	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ ∀𝑚 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ)
12		fveq2 6877	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘𝑛))
13	12	eleq1d 2846	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((𝐹‘𝑚) ∈ ℂ ↔ (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ))
14	13	cbvralvw 3241	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑚 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ)
15	11, 14	bitri 278	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑘 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ ∀𝑛 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ)
16	8, 15	sylib 221	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ 𝑍 (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ)
17	16	r19.21bi 3255	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑛) ∈ ℂ)
18	17	fmpttd 7107	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)):𝑍⟶ℂ)
19	3, 1, 18	rlimclim 15693	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝𝑟 𝐴 ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝ 𝐴))
20	6, 19	bitr4d 285	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ⇝ 𝐴 ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ (𝐹‘𝑛)) ⇝𝑟 𝐴))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6531  ℂcc 11179  ℤcz 12674  ℤ_≥cuz 12946   ⇝ cli 15631   ⇝_𝑟 crli 15632

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8701  df-pm 8834  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9418  df-inf 9419  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-fl 13912  df-clim 15635  df-rlim 15636

This theorem is used by: (None)