Theorem hlim2 31164

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 5090	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (𝐹 ⇝𝑣 𝑤 ↔ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴))
2		oveq2 7349	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤) = ((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴))
3	2	fveq2d 6821	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) = (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)))
4	3	breq1d 5096	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝐴 → ((normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝑤)) < 𝑥 ↔ (normℎ‘((𝐹‘𝑧) −ℎ 𝐴)) < 𝑥))
5	4	rexralbidv 3198	. . . . . 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 3155	. . . . 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 345	. . . 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 340	. . 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 3440	. . . . . 6 ⊢ 𝑤 ∈ V
10	9	hlimi 31160	. . . . 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 535	. . . 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 413	. . 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 3528	. 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 407	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 206   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111  ∀wral 3047  ∃wrex 3056   class class class wbr 5086  ⟶wf 6472  ‘cfv 6476  (class class class)co 7341   < clt 11141  ℕcn 12120  ℤ_≥cuz 12727  ℝ⁺crp 12885   ℋchba 30891  norm_ℎcno 30895   −_ℎ cmv 30897   ⇝_𝑣 chli 30899

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 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5212  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pr 5365  ax-un 7663  ax-cnex 11057  ax-1cn 11059  ax-addcl 11061

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5506  df-eprel 5511  df-po 5519  df-so 5520  df-fr 5564  df-we 5566  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-pred 6243  df-ord 6304  df-on 6305  df-lim 6306  df-suc 6307  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-ov 7344  df-om 7792  df-2nd 7917  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-nn 12121  df-hlim 30944

This theorem is referenced by: (None)