MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  climub Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem climub 15009
Description: The limit of a monotonic sequence is an upper bound. (Contributed by NM, 18-Mar-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Feb-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
clim2ser.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
climub.2 (𝜑𝑁𝑍)
climub.3 (𝜑𝐹𝐴)
climub.4 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
climub.5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
Assertion
Ref Expression
climub (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘   𝑘,𝑍

Proof of Theorem climub
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2822 . 2 (ℤ𝑁) = (ℤ𝑁)
2 climub.2 . . . 4 (𝜑𝑁𝑍)
3 clim2ser.1 . . . 4 𝑍 = (ℤ𝑀)
42, 3eleqtrdi 2924 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
5 eluzelz 12241 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
64, 5syl 17 . 2 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7 fveq2 6652 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑁))
87eleq1d 2898 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ↔ (𝐹𝑁) ∈ ℝ))
98imbi2d 344 . . . 4 (𝑘 = 𝑁 → ((𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ) ↔ (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ)))
10 climub.4 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
1110expcom 417 . . . 4 (𝑘𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ))
129, 11vtoclga 3549 . . 3 (𝑁𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ))
132, 12mpcom 38 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ)
14 climub.3 . 2 (𝜑𝐹𝐴)
153uztrn2 12250 . . . 4 ((𝑁𝑍𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗𝑍)
162, 15sylan 583 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗𝑍)
17 fveq2 6652 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑗 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑗))
1817eleq1d 2898 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑗 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ ↔ (𝐹𝑗) ∈ ℝ))
1918imbi2d 344 . . . . 5 (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 → (𝐹𝑘) ∈ ℝ) ↔ (𝜑 → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)))
2019, 11vtoclga 3549 . . . 4 (𝑗𝑍 → (𝜑 → (𝐹𝑗) ∈ ℝ))
2120impcom 411 . . 3 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
2216, 21syldan 594 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
23 simpr 488 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑁))
24 elfzuz 12898 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝑁...𝑗) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑁))
253uztrn2 12250 . . . . . . 7 ((𝑁𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑘𝑍)
262, 25sylan 583 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑘𝑍)
2726, 10syldan 594 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
2824, 27sylan2 595 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑁...𝑗)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
2928adantlr 714 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...𝑗)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
30 elfzuz 12898 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑁))
31 climub.5 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3226, 31syldan 594 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3330, 32sylan2 595 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1))) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3433adantlr 714 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑁...(𝑗 − 1))) → (𝐹𝑘) ≤ (𝐹‘(𝑘 + 1)))
3523, 29, 34monoord 13396 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑗))
361, 6, 13, 14, 22, 35climlec2 15006 1 (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1538  wcel 2114   class class class wbr 5042  cfv 6334  (class class class)co 7140  cr 10525  1c1 10527   + caddc 10529  cle 10665  cmin 10859  cz 11969  cuz 12231  ...cfz 12885  cli 14832
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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-er 8276  df-pm 8396  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-sup 8894  df-inf 8895  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-rp 12378  df-fz 12886  df-fl 13157  df-seq 13365  df-exp 13426  df-cj 14449  df-re 14450  df-im 14451  df-sqrt 14585  df-abs 14586  df-clim 14836  df-rlim 14837
This theorem is referenced by:  climserle  15010  itg2i1fseqle  24356  emcllem7  25585
  Copyright terms: Public domain W3C validator