Theorem cnlimc 25132

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 3952	. . . 4 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
2		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
3		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴)
4	2	cnfldtopon 24026	. . . . . 6 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
5	4	toponrestid 22150	. . . . 5 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℂ)
6	2, 3, 5	cncfcn 24153	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐴–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
7	1, 6	mpan2 688	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐴–cn→ℂ) = (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
8	7	eleq2d 2822	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) ↔ 𝐹 ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) Cn (TopOpen‘ℂfld))))
9		resttopon 22392	. . . 4 ⊢ (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐴 ⊆ ℂ) → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
10	4, 9	mpan 687	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → ((TopOpen‘ℂfld) ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
11		cncnp 22511	. . 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 586	. 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 25131	. . . . . 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 540	. . . . 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 649	. . . 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 3168	. . 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 579	. 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 304	1 ⊢ (𝐴 ⊆ ℂ → (𝐹 ∈ (𝐴–cn→ℂ) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹 limℂ 𝑥))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3061   ⊆ wss 3896  ⟶wf 6461  ‘cfv 6465  (class class class)co 7316  ℂcc 10948   ↾_t crest 17205  TopOpenctopn 17206  ℂ_fldccnfld 20677  TopOnctopon 22139   Cn ccn 22455   CnP ccnp 22456  –cn→ccncf 24119   lim_ℂ climc 25106

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5237  ax-nul 5244  ax-pow 5302  ax-pr 5366  ax-un 7629  ax-cnex 11006  ax-resscn 11007  ax-1cn 11008  ax-icn 11009  ax-addcl 11010  ax-addrcl 11011  ax-mulcl 11012  ax-mulrcl 11013  ax-mulcom 11014  ax-addass 11015  ax-mulass 11016  ax-distr 11017  ax-i2m1 11018  ax-1ne0 11019  ax-1rid 11020  ax-rnegex 11021  ax-rrecex 11022  ax-cnre 11023  ax-pre-lttri 11024  ax-pre-lttrn 11025  ax-pre-ltadd 11026  ax-pre-mulgt0 11027  ax-pre-sup 11028

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3442  df-sbc 3726  df-csb 3842  df-dif 3899  df-un 3901  df-in 3903  df-ss 3913  df-pss 3915  df-nul 4267  df-if 4471  df-pw 4546  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4850  df-int 4892  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5170  df-tr 5204  df-id 5506  df-eprel 5512  df-po 5520  df-so 5521  df-fr 5562  df-we 5564  df-xp 5613  df-rel 5614  df-cnv 5615  df-co 5616  df-dm 5617  df-rn 5618  df-res 5619  df-ima 5620  df-pred 6224  df-ord 6291  df-on 6292  df-lim 6293  df-suc 6294  df-iota 6417  df-fun 6467  df-fn 6468  df-f 6469  df-f1 6470  df-fo 6471  df-f1o 6472  df-fv 6473  df-riota 7273  df-ov 7319  df-oprab 7320  df-mpo 7321  df-om 7759  df-1st 7877  df-2nd 7878  df-frecs 8145  df-wrecs 8176  df-recs 8250  df-rdg 8289  df-1o 8345  df-er 8547  df-map 8666  df-pm 8667  df-en 8783  df-dom 8784  df-sdom 8785  df-fin 8786  df-fi 9246  df-sup 9277  df-inf 9278  df-pnf 11090  df-mnf 11091  df-xr 11092  df-ltxr 11093  df-le 11094  df-sub 11286  df-neg 11287  df-div 11712  df-nn 12053  df-2 12115  df-3 12116  df-4 12117  df-5 12118  df-6 12119  df-7 12120  df-8 12121  df-9 12122  df-n0 12313  df-z 12399  df-dec 12517  df-uz 12662  df-q 12768  df-rp 12810  df-xneg 12927  df-xadd 12928  df-xmul 12929  df-fz 13319  df-seq 13801  df-exp 13862  df-cj 14886  df-re 14887  df-im 14888  df-sqrt 15022  df-abs 15023  df-struct 16922  df-slot 16957  df-ndx 16969  df-base 16987  df-plusg 17049  df-mulr 17050  df-starv 17051  df-tset 17055  df-ple 17056  df-ds 17058  df-unif 17059  df-rest 17207  df-topn 17208  df-topgen 17228  df-psmet 20669  df-xmet 20670  df-met 20671  df-bl 20672  df-mopn 20673  df-cnfld 20678  df-top 22123  df-topon 22140  df-topsp 22162  df-bases 22176  df-cn 22458  df-cnp 22459  df-xms 23553  df-ms 23554  df-cncf 24121  df-limc 25110

This theorem is referenced by:  cnlimci  25133  fourierdlem62  43964