Theorem hlim2 31352

Description: The limit of a sequence on a Hilbert space. (Contributed by NM, 16-Aug-1999.) (Revised by Mario Carneiro, 14-May-2014.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
hlim2	⊢ ((𝐹:ℕ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (𝐹 ⇝𝑣 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐹   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧

Proof of Theorem hlim2

Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		breq2 5101	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴))
2		oveq2 7399	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤) = ((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴))
3	2	fveq2d 6866	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) = (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)))
4	3	breq1d 5107	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥 ↔ (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))
5	4	rexralbidv 3227	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥 ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))
6	5	ralbidv 3184	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))
7	1, 6	bibi12d 347	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥) ↔ (𝐹 ⇝𝑣 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥)))
8	7	imbi2d 342	. . 3 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((𝐹:ℕ⟶ ℋ → (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥)) ↔ (𝐹:ℕ⟶ ℋ → (𝐹 ⇝𝑣 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))))
9		vex 3457	. . . . . 6 ⊢ 𝑤 ∈ V
10	9	hlimi 31348	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ ((𝐹:ℕ⟶ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥))
11	10	baib 543	. . . 4 ⊢ ((𝐹:ℕ⟶ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥))
12	11	expcom 417	. . 3 ⊢ (𝑤 ∈ ℋ → (𝐹:ℕ⟶ ℋ → (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥)))
13	8, 12	vtoclga 3540	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (𝐹:ℕ⟶ ℋ → (𝐹 ⇝𝑣 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥)))
14	13	impcom 411	1 ⊢ ((𝐹:ℕ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (𝐹 ⇝𝑣 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℕ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘𝑦)(normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399   = wceq 1559   ∈ wcel 2141  ∀wral 3075  ∃wrex 3085   class class class wbr 5097  ⟶wf 6512  ‘cfv 6516  (class class class)co 7391   < clt 11210  ℕcn 12204  ℤ_≥cuz 12833  ℝ⁺crp 12987   ℋchba 31079  norm_ℎcno 31083   −_ℎ cmv 31085   ⇝_𝑣 chli 31087

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pr 5387  ax-un 7713  ax-cnex 11123  ax-1cn 11125  ax-addcl 11127

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3076  df-rex 3086  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6283  df-ord 6344  df-on 6345  df-lim 6346  df-suc 6347  df-iota 6472  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-ov 7394  df-om 7842  df-2nd 7966  df-frecs 8256  df-wrecs 8287  df-recs 8336  df-rdg 8375  df-nn 12205  df-hlim 31132

This theorem is referenced by: (None)