Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ellimcabssub0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ellimcabssub0 44320
Description: An equivalent condition for being a limit. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ellimcabssub0.f 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝐴 ↦ 𝐡)
ellimcabssub0.g 𝐺 = (π‘₯ ∈ 𝐴 ↦ (𝐡 βˆ’ 𝐢))
ellimcabssub0.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
ellimcabssub0.b ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
ellimcabssub0.p (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
ellimcabssub0.c (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
Assertion
Ref Expression
ellimcabssub0 (πœ‘ β†’ (𝐢 ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐷) ↔ 0 ∈ (𝐺 limβ„‚ 𝐷)))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐴   π‘₯,𝐢   πœ‘,π‘₯
Allowed substitution hints:   𝐡(π‘₯)   𝐷(π‘₯)   𝐹(π‘₯)   𝐺(π‘₯)

Proof of Theorem ellimcabssub0
Dummy variables 𝑀 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ellimcabssub0.c . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
2 0cnd 11204 . . . 4 (πœ‘ β†’ 0 ∈ β„‚)
31, 22thd 265 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐢 ∈ β„‚ ↔ 0 ∈ β„‚))
4 ellimcabssub0.b . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
51adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
64, 5subcld 11568 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ (𝐡 βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚)
7 ellimcabssub0.g . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (π‘₯ ∈ 𝐴 ↦ (𝐡 βˆ’ 𝐢))
86, 7fmptd 7111 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝐺:π΄βŸΆβ„‚)
98ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (πΊβ€˜π‘§) ∈ β„‚)
109subid1d 11557 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0) = (πΊβ€˜π‘§))
11 simpr 486 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ 𝑧 ∈ 𝐴)
12 csbov1g 7451 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ V β†’ ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢) = (⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 βˆ’ 𝐢))
1312elv 3481 . . . . . . . . . . . 12 ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢) = (⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 βˆ’ 𝐢)
14 sban 2084 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / π‘₯](πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) ↔ ([𝑧 / π‘₯]πœ‘ ∧ [𝑧 / π‘₯]π‘₯ ∈ 𝐴))
15 nfv 1918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 β„²π‘₯πœ‘
1615sbf 2263 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ([𝑧 / π‘₯]πœ‘ ↔ πœ‘)
17 clelsb1 2861 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ([𝑧 / π‘₯]π‘₯ ∈ 𝐴 ↔ 𝑧 ∈ 𝐴)
1816, 17anbi12i 628 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (([𝑧 / π‘₯]πœ‘ ∧ [𝑧 / π‘₯]π‘₯ ∈ 𝐴) ↔ (πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴))
1914, 18bitri 275 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ([𝑧 / π‘₯](πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) ↔ (πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴))
204nfth 1804 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 β„²π‘₯((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
2120sbf 2263 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / π‘₯]((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚) ↔ ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚))
22 sbim 2300 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / π‘₯]((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚) ↔ ([𝑧 / π‘₯](πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ [𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚))
2321, 22sylbb1 236 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚) β†’ ([𝑧 / π‘₯](πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ [𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚))
2419, 23biimtrrid 242 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐴) β†’ 𝐡 ∈ β„‚) β†’ ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ [𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚))
254, 24ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ [𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚)
26 sbsbc 3781 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚ ↔ [𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚)
27 sbcel1g 4413 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ V β†’ ([𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚ ↔ ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 ∈ β„‚))
2827elv 3481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚ ↔ ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 ∈ β„‚)
2926, 28bitri 275 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑧 / π‘₯]𝐡 ∈ β„‚ ↔ ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 ∈ β„‚)
3025, 29sylib 217 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 ∈ β„‚)
311adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ 𝐢 ∈ β„‚)
3230, 31subcld 11568 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚)
3313, 32eqeltrid 2838 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚)
347fvmpts 6999 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢) ∈ β„‚) β†’ (πΊβ€˜π‘§) = ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢))
3511, 33, 34syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (πΊβ€˜π‘§) = ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢))
36 ellimcabssub0.f . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 = (π‘₯ ∈ 𝐴 ↦ 𝐡)
3736fvmpts 6999 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 ∈ β„‚) β†’ (πΉβ€˜π‘§) = ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡)
3811, 30, 37syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (πΉβ€˜π‘§) = ⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡)
3938oveq1d 7421 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢) = (⦋𝑧 / π‘₯⦌𝐡 βˆ’ 𝐢))
4013, 39eqtr4id 2792 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ⦋𝑧 / π‘₯⦌(𝐡 βˆ’ 𝐢) = ((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢))
4110, 35, 403eqtrrd 2778 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢) = ((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0))
4241fveq2d 6893 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) = (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)))
4342breq1d 5158 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦 ↔ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦))
4443imbi2d 341 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) β†’ (((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦) ↔ ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦)))
4544ralbidva 3176 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦) ↔ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦)))
4645rexbidv 3179 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦) ↔ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦)))
4746ralbidv 3178 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦)))
483, 47anbi12d 632 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐢 ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦)) ↔ (0 ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦))))
494, 36fmptd 7111 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„‚)
50 ellimcabssub0.a . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
51 ellimcabssub0.p . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
5249, 50, 51ellimc3 25388 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐢 ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐷) ↔ (𝐢 ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘§) βˆ’ 𝐢)) < 𝑦))))
538, 50, 51ellimc3 25388 . 2 (πœ‘ β†’ (0 ∈ (𝐺 limβ„‚ 𝐷) ↔ (0 ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘€ ∈ ℝ+ βˆ€π‘§ ∈ 𝐴 ((𝑧 β‰  𝐷 ∧ (absβ€˜(𝑧 βˆ’ 𝐷)) < 𝑀) β†’ (absβ€˜((πΊβ€˜π‘§) βˆ’ 0)) < 𝑦))))
5448, 52, 533bitr4d 311 1 (πœ‘ β†’ (𝐢 ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐷) ↔ 0 ∈ (𝐺 limβ„‚ 𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542  [wsb 2068   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  Vcvv 3475  [wsbc 3777  β¦‹csb 3893   βŠ† wss 3948   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  β„‚cc 11105  0cc0 11107   < clt 11245   βˆ’ cmin 11441  β„+crp 12971  abscabs 15178   limβ„‚ climc 25371
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-fz 13482  df-seq 13964  df-exp 14025  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-struct 17077  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-rest 17365  df-topn 17366  df-topgen 17386  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cnp 22724  df-xms 23818  df-ms 23819  df-limc 25375
This theorem is referenced by:  reclimc  44356
  Copyright terms: Public domain W3C validator