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

Theorem cnplimc 26222
Description: A function is continuous at 𝐵 iff its limit at 𝐵 equals the value of the function there. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
cnplimc.k 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
cnplimc.j 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐴)
Assertion
Ref Expression
cnplimc ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ (𝐹 limℂ 𝐵))))

Proof of Theorem cnplimc
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnplimc.j . . . . 5 𝐽 = (𝐾 ↾t 𝐴)
2 cnplimc.k . . . . . . 7 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
32cnfldtopon 25116 . . . . . 6 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
4 simpl 488 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐴 ⊆ ℂ)
5 resttopon 23494 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐴 ⊆ ℂ) → (𝐾 ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
63, 4, 5sylancr 599 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐾 ↾t 𝐴) ∈ (TopOn‘𝐴))
71, 6eqeltrid 2868 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴))
8 cnpf2 23583 . . . . 5 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
983expia 1139 . . . 4 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝐴) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) → 𝐹:𝐴⟶ℂ))
107, 3, 9sylancl 598 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) → 𝐹:𝐴⟶ℂ))
1110pm4.71rd 572 . 2 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵))))
12 simpr 490 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
13 simplr 781 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐵 ∈ 𝐴)
1413snssd 4747 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → {𝐵} ⊆ 𝐴)
15 ssequn2 4190 . . . . . . . . 9 ({𝐵} ⊆ 𝐴 ↔ (𝐴 ∪ {𝐵}) = 𝐴)
1614, 15sylib 221 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐴 ∪ {𝐵}) = 𝐴)
1716feq2d 6704 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹:(𝐴 ∪ {𝐵})⟶ℂ ↔ 𝐹:𝐴⟶ℂ))
1812, 17mpbird 260 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹:(𝐴 ∪ {𝐵})⟶ℂ)
1918feqmptd 6964 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹‘𝑥)))
2016oveq2d 7446 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = (𝐾 ↾t 𝐴))
211, 20eqtr4id 2817 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐽 = (𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})))
2221oveq1d 7445 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐽 CnP 𝐾) = ((𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾))
2322fveq1d 6898 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) = (((𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵))
2419, 23eleq12d 2858 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹‘𝑥)) ∈ (((𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵)))
25 eqid 2763 . . . . 5 (𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = (𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵}))
26 ifid 4526 . . . . . . 7 if(𝑥 = 𝐵, (𝐹‘𝑥), (𝐹‘𝑥)) = (𝐹‘𝑥)
27 fveq2 6896 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐵 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝐵))
2827adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ∧ 𝑥 = 𝐵) → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝐵))
2928ifeq1da 4517 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) → if(𝑥 = 𝐵, (𝐹‘𝑥), (𝐹‘𝑥)) = if(𝑥 = 𝐵, (𝐹‘𝐵), (𝐹‘𝑥)))
3026, 29eqtr3id 2812 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) → (𝐹‘𝑥) = if(𝑥 = 𝐵, (𝐹‘𝐵), (𝐹‘𝑥)))
3130mpteq2ia 5203 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑥 = 𝐵, (𝐹‘𝐵), (𝐹‘𝑥)))
32 simpll 779 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐴 ⊆ ℂ)
3332, 13sseldd 3914 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
3425, 2, 31, 12, 32, 33ellimc 26208 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → ((𝐹‘𝐵) ∈ (𝐹 limℂ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ (𝐹‘𝑥)) ∈ (((𝐾 ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP 𝐾)‘𝐵)))
3524, 34bitr4d 285 . . 3 (((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) ∧ 𝐹:𝐴⟶ℂ) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹‘𝐵) ∈ (𝐹 limℂ 𝐵)))
3635pm5.32da 590 . 2 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → ((𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵)) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ (𝐹 limℂ 𝐵))))
3711, 36bitrd 282 1 ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝐵) ↔ (𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ (𝐹 limℂ 𝐵))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146   ⊆ wss 3900   ∪ cun 4152  ifcif 4485  {csn 4588   ↦ cmpt 5189  ⟶wf 6543  ‘cfv 6547  (class class class)co 7430  ℂcc 11211   ↾t crest 17606  TopOpenctopn 17607  ℂfldccnfld 21693  TopOnctopon 23243   CnP ccnp 23558   limℂ climc 26197
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-cnex 11269  ax-resscn 11270  ax-1cn 11271  ax-icn 11272  ax-addcl 11273  ax-addrcl 11274  ax-mulcl 11275  ax-mulrcl 11276  ax-mulcom 11277  ax-addass 11278  ax-mulass 11279  ax-distr 11280  ax-i2m1 11281  ax-1ne0 11282  ax-1rid 11283  ax-rnegex 11284  ax-rrecex 11285  ax-cnre 11286  ax-pre-lttri 11287  ax-pre-lttrn 11288  ax-pre-ltadd 11289  ax-pre-mulgt0 11290  ax-pre-sup 11291
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6311  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7888  df-1st 8011  df-2nd 8012  df-frecs 8313  df-wrecs 8344  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8490  df-er 8731  df-map 8863  df-pm 8864  df-en 8988  df-dom 8989  df-sdom 8990  df-fin 8991  df-fi 9416  df-sup 9447  df-inf 9448  df-pnf 11358  df-mnf 11359  df-xr 11360  df-ltxr 11361  df-le 11362  df-sub 11556  df-neg 11557  df-div 11987  df-nn 12349  df-2 12418  df-3 12419  df-4 12420  df-5 12421  df-6 12422  df-7 12423  df-8 12424  df-9 12425  df-n0 12620  df-z 12707  df-dec 12828  df-uz 12979  df-q 13089  df-rp 13134  df-xneg 13254  df-xadd 13255  df-xmul 13256  df-fz 13653  df-seq 14158  df-exp 14218  df-cj 15281  df-re 15282  df-im 15283  df-sqrt 15417  df-abs 15418  df-struct 17340  df-slot 17375  df-ndx 17387  df-base 17403  df-plusg 17456  df-mulr 17457  df-starv 17458  df-tset 17462  df-ple 17463  df-ds 17465  df-unif 17466  df-rest 17608  df-topn 17609  df-topgen 17629  df-psmet 21685  df-xmet 21686  df-met 21687  df-bl 21688  df-mopn 21689  df-cnfld 21694  df-top 23227  df-topon 23244  df-topsp 23266  df-bases 23279  df-cnp 23561  df-xms 24654  df-ms 24655  df-limc 26201
This theorem is used by:  cnlimc  26223  dvcnp2  26255  dvmulbr  26274  dvcobr  26281  cncfiooicclem1  47045  jumpncnp  47050  dirkercncf  47259  fourierdlem32  47291  fourierdlem33  47292  fourierdlem62  47320  fouriercnp  47378
  Copyright terms: Public domain W3C validator