Theorem climsubmpt 46012

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 6856	. . . 4 ⊢ 𝑍 ∈ V
5	4	mptex 7179	. . 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 1916	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝑍
11	9, 10	nfan 1901	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)
12		nfcv 2899	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑗
13	12	nfcsb1 3874	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴
14	13	nfel1 2916	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ
15	11, 14	nfim 1898	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ)
16		eleq1w 2820	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↔ 𝑗 ∈ 𝑍))
17	16	anbi2d 631	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) ↔ (𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍)))
18		csbeq1a 3865	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐴 = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
19	18	eleq1d 2822	. . . . . 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 2248	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ)
23		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)
24	12, 13, 18, 23	fvmptf 6971	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
25	8, 22, 24	syl2anc 585	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴)
26	25, 22	eqeltrd 2837	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) ∈ ℂ)
27	12	nfcsb1 3874	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵
28		nfcv 2899	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘ℂ
29	27, 28	nfel 2914	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
30	11, 29	nfim 1898	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
31		csbeq1a 3865	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐵 = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
32	31	eleq1d 2822	. . . . . 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 2248	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
36		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)
37	12, 27, 31, 36	fvmptf 6971	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
38	8, 35, 37	syl2anc 585	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
39	38, 35	eqeltrd 2837	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗) ∈ ℂ)
40		ovexd 7403	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵) ∈ V)
41		nfcv 2899	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 −
42	13, 41, 27	nfov 7398	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵)
43	18, 31	oveq12d 7386	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 − 𝐵) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
44		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))
45	12, 42, 43, 44	fvmptf 6971	. . . 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 585	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵))‘𝑗) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
47	25, 38	oveq12d 7386	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐴)‘𝑗) − ((𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)‘𝑗)) = (⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐴 − ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐵))
48	46, 47	eqtr4d 2775	. 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 15569	1 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ (𝐴 − 𝐵)) ⇝ (𝐶 − 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542  Ⅎwnf 1785   ∈ wcel 2114  Vcvv 3442  ⦋csb 3851   class class class wbr 5100   ↦ cmpt 5181  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  ℂcc 11036   − cmin 11376  ℤcz 12500  ℤ_≥cuz 12763   ⇝ cli 15419

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-sup 9357  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-rp 12918  df-seq 13937  df-exp 13997  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-sqrt 15170  df-abs 15171  df-clim 15423

This theorem is referenced by:  climsubc2mpt  46013  climsubc1mpt  46014