Theorem cnlimc 24785

Description: 𝐹 is a continuous function iff the limit of the function at each point equals the value of the function. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.)

Assertion

Ref	Expression
cnlimc	⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐹

Proof of Theorem cnlimc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssid 3923	. . . 4 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
2		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
3		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴)
4	2	cnfldtopon 23680	. . . . . 6 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
5	4	toponrestid 21818	. . . . 5 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
6	2, 3, 5	cncfcn 23807	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐴–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
7	1, 6	mpan2 691	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐴–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
8	7	eleq2d 2823	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) ↔ 𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld))))
9		resttopon 22058	. . . 4 ⊢ (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐴 ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
10	4, 9	mpan 690	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
11		cncnp 22177	. . 3 ⊢ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴) ∧ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)) → (𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥))))
12	10, 4, 11	sylancl 589	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥))))
13	2, 3	cnplimc 24784	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥))))
14	13	baibd 543	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥) ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥)))
15	14	an32s 652	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥) ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥)))
16	15	ralbidva 3117	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥)))
17	16	pm5.32da 582	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → ((𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐹 ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝑥)) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥))))
18	8, 12, 17	3bitrd 308	1 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1543   ∈ wcel 2110  ∀wral 3061   ⊆ wss 3866  ⟶wf 6376  ‘cfv 6380  (class class class)co 7213  ℂcc 10727   ↾_t crest 16925  TopOpenctopn 16926  ℂ_fldccnfld 20363  TopOnctopon 21807   Cn ccn 22121   CnP ccnp 22122  –cn→ccncf 23773   lim_ℂ climc 24759

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-rep 5179  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806  ax-pre-sup 10807

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-int 4860  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-1o 8202  df-er 8391  df-map 8510  df-pm 8511  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-fin 8630  df-fi 9027  df-sup 9058  df-inf 9059  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-div 11490  df-nn 11831  df-2 11893  df-3 11894  df-4 11895  df-5 11896  df-6 11897  df-7 11898  df-8 11899  df-9 11900  df-n0 12091  df-z 12177  df-dec 12294  df-uz 12439  df-q 12545  df-rp 12587  df-xneg 12704  df-xadd 12705  df-xmul 12706  df-fz 13096  df-seq 13575  df-exp 13636  df-cj 14662  df-re 14663  df-im 14664  df-sqrt 14798  df-abs 14799  df-struct 16700  df-slot 16735  df-ndx 16745  df-base 16761  df-plusg 16815  df-mulr 16816  df-starv 16817  df-tset 16821  df-ple 16822  df-ds 16824  df-unif 16825  df-rest 16927  df-topn 16928  df-topgen 16948  df-psmet 20355  df-xmet 20356  df-met 20357  df-bl 20358  df-mopn 20359  df-cnfld 20364  df-top 21791  df-topon 21808  df-topsp 21830  df-bases 21843  df-cn 22124  df-cnp 22125  df-xms 23218  df-ms 23219  df-cncf 23775  df-limc 24763

This theorem is referenced by:  cnlimci  24786  fourierdlem62  43384