Theorem climsubmpt 45900

Description: Limit of the difference of two converging sequences. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
climsubmpt.k	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
climsubmpt.z	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
climsubmpt.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
climsubmpt.a	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ)
climsubmpt.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
climsubmpt.c	⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴) ⇝ 𝐶)
climsubmpt.d	⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ⇝ 𝐷)

Assertion

Ref	Expression
climsubmpt	⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) ⇝ (𝐶 − 𝐷))

Distinct variable group:   𝑘,𝑍

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐷(𝑘)   𝑀(𝑘)

Proof of Theorem climsubmpt

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		climsubmpt.z	. 2 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		climsubmpt.m	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		climsubmpt.c	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴) ⇝ 𝐶)
4	1	fvexi 6848	. . . 4 ⊢ 𝑍 ∈ V
5	4	mptex 7169	. . 3 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) ∈ V
6	5	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) ∈ V)
7		climsubmpt.d	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) ⇝ 𝐷)
8		simpr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → 𝑗 ∈ 𝑍)
9		climsubmpt.k	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
10		nfv 1915	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝑍
11	9, 10	nfan 1900	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)
12		nfcv 2898	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑗
13	12	nfcsb1 3872	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴
14	13	nfel1 2915	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ
15	11, 14	nfim 1897	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ)
16		eleq1w 2819	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↔ 𝑗 ∈ 𝑍))
17	16	anbi2d 630	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) ↔ (𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)))
18		csbeq1a 3863	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐴 = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
19	18	eleq1d 2821	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ))
20	17, 19	imbi12d 344	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ)))
21		climsubmpt.a	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ)
22	15, 20, 21	chvarfv 2247	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ)
23		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)
24	12, 13, 18, 23	fvmptf 6962	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
25	8, 22, 24	syl2anc 584	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
26	25, 22	eqeltrd 2836	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) ∈ ℂ)
27	12	nfcsb1 3872	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵
28		nfcv 2898	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘ℂ
29	27, 28	nfel 2913	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
30	11, 29	nfim 1897	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
31		csbeq1a 3863	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐵 = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
32	31	eleq1d 2821	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
33	17, 32	imbi12d 344	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)))
34		climsubmpt.b	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
35	30, 33, 34	chvarfv 2247	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
36		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)
37	12, 27, 31, 36	fvmptf 6962	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
38	8, 35, 37	syl2anc 584	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
39	38, 35	eqeltrd 2836	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) ∈ ℂ)
40		ovexd 7393	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵) ∈ V)
41		nfcv 2898	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 −
42	13, 41, 27	nfov 7388	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
43	18, 31	oveq12d 7376	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 − 𝐵) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
44		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))
45	12, 42, 43, 44	fvmptf 6962	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵) ∈ V) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))‘𝑗) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
46	8, 40, 45	syl2anc 584	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))‘𝑗) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
47	25, 38	oveq12d 7376	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) − ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗)) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
48	46, 47	eqtr4d 2774	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))‘𝑗) = (((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) − ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗)))
49	1, 2, 3, 6, 7, 26, 39, 48	climsub 15557	1 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) ⇝ (𝐶 − 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541  Ⅎwnf 1784   ∈ wcel 2113  Vcvv 3440  ⦋csb 3849   class class class wbr 5098   ↦ cmpt 5179  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358  ℂcc 11024   − cmin 11364  ℤcz 12488  ℤ_≥cuz 12751   ⇝ cli 15407

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9345  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-rp 12906  df-seq 13925  df-exp 13985  df-cj 15022  df-re 15023  df-im 15024  df-sqrt 15158  df-abs 15159  df-clim 15411

This theorem is referenced by:  climsubc2mpt  45901  climsubc1mpt  45902