Theorem cncfi 25010

Description: Defining property of a continuous function. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 25-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
cncfi	⊢ ((𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) ∧ 𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅))

Distinct variable groups:   𝑧,𝑤,𝐴   𝑤,𝐶,𝑧   𝑤,𝐹,𝑧   𝑤,𝑅,𝑧   𝑤,𝐵,𝑧

Proof of Theorem cncfi

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cncfrss 25007	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) → 𝐴 ⊆ ℂ)
2		cncfrss2 25008	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) → 𝐵 ⊆ ℂ)
3		elcncf2 25006	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ⊆ ℂ) → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦))))
4	1, 2, 3	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦))))
5	4	ibi 270	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) → (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦)))
6	5	simprd 500	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦))
7		oveq2 7408	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (𝑤 − 𝑥) = (𝑤 − 𝐶))
8	7	fveq2d 6875	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (abs‘(𝑤 − 𝑥)) = (abs‘(𝑤 − 𝐶)))
9	8	breq1d 5114	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 ↔ (abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧))
10		fveq2 6871	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝐶))
11	10	oveq2d 7416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → ((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥)) = ((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶)))
12	11	fveq2d 6875	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) = (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))))
13	12	breq1d 5114	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → ((abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦))
14	9, 13	imbi12d 347	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦) ↔ ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦)))
15	14	rexralbidv 3231	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦) ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦)))
16		breq2 5108	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → ((abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅))
17	16	imbi2d 343	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → (((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦) ↔ ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅)))
18	17	rexralbidv 3231	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → (∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑦) ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅)))
19	15, 18	rspc2v 3595	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝑥))) < 𝑦) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅)))
20	6, 19	mpan9 515	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) ∧ (𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ ℝ+)) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅))
21	20	3impb 1130	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐴–cn→𝐵) ∧ 𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ 𝐴 ((abs‘(𝑤 − 𝐶)) < 𝑧 → (abs‘((𝐹‘𝑤) − (𝐹‘𝐶))) < 𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  ∀wral 3079  ∃wrex 3089   ⊆ wss 3907   class class class wbr 5104  ⟶wf 6521  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400  ℂcc 11086   < clt 11231   − cmin 11429  ℝ⁺crp 13004  abscabs 15273  –cn→ccncf 24992

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-sep 5250  ax-nul 5260  ax-pow 5326  ax-pr 5394  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5105  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  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 6291  df-ord 6352  df-on 6353  df-lim 6354  df-suc 6355  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-er 8682  df-map 8814  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-div 11860  df-nn 12222  df-2 12291  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-abs 15275  df-cncf 24994

This theorem is referenced by:  cncfcdm  25014  climcncf  25016  cncfco  25023  ivthlem2  25568  ivthlem3  25569  ulmcn  26516  pntlem3  27727  sinccvglem  36030  itg2gt0cn  38181