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

Theorem idlimc 40520
Description: Limit of the identity function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
idlimc.a (𝜑𝐴 ⊆ ℂ)
idlimc.f 𝐹 = (𝑥𝐴𝑥)
idlimc.x (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
idlimc (𝜑𝑋 ∈ (𝐹 lim 𝑋))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑋   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem idlimc
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 idlimc.x . 2 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
2 simpr 477 . . . 4 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → 𝑤 ∈ ℝ+)
3 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
4 idlimc.f . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 = (𝑥𝐴𝑥)
54fvmpt2 6484 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥𝐴𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = 𝑥)
63, 3, 5syl2anc 579 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = 𝑥)
76fvoveq1d 6868 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) = (abs‘(𝑥𝑋)))
87adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) = (abs‘(𝑥𝑋)))
9 simpr 477 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤)
108, 9eqbrtrd 4833 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤)
1110adantrl 707 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ (𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤)) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤)
1211ex 401 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → ((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤))
1312adantlr 706 . . . . . 6 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤))
1413ralrimiva 3113 . . . . 5 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → ∀𝑥𝐴 ((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤))
15 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑧𝑥
16 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑧𝑋
1715, 16nfne 3037 . . . . . . . 8 𝑧 𝑥𝑋
18 nfv 2009 . . . . . . . 8 𝑧(abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤
1917, 18nfan 1998 . . . . . . 7 𝑧(𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤)
20 nfv 2009 . . . . . . 7 𝑧(abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤
2119, 20nfim 1995 . . . . . 6 𝑧((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤)
22 nfv 2009 . . . . . . 7 𝑥(𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤)
23 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑥abs
24 nfmpt1 4908 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(𝑥𝐴𝑥)
254, 24nfcxfr 2905 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝐹
26 nfcv 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝑧
2725, 26nffv 6389 . . . . . . . . . 10 𝑥(𝐹𝑧)
28 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑥
29 nfcv 2907 . . . . . . . . . 10 𝑥𝑋
3027, 28, 29nfov 6876 . . . . . . . . 9 𝑥((𝐹𝑧) − 𝑋)
3123, 30nffv 6389 . . . . . . . 8 𝑥(abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋))
32 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑥 <
33 nfcv 2907 . . . . . . . 8 𝑥𝑤
3431, 32, 33nfbr 4858 . . . . . . 7 𝑥(abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤
3522, 34nfim 1995 . . . . . 6 𝑥((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤)
36 neeq1 2999 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥𝑋𝑧𝑋))
37 fvoveq1 6869 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑧 → (abs‘(𝑥𝑋)) = (abs‘(𝑧𝑋)))
3837breq1d 4821 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → ((abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤 ↔ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤))
3936, 38anbi12d 624 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) ↔ (𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤)))
4039imbrov2fvoveq 6871 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → (((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤) ↔ ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤)))
4121, 35, 40cbvral 3315 . . . . 5 (∀𝑥𝐴 ((𝑥𝑋 ∧ (abs‘(𝑥𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑥) − 𝑋)) < 𝑤) ↔ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))
4214, 41sylib 209 . . . 4 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))
43 brimralrspcev 4872 . . . 4 ((𝑤 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤)) → ∃𝑦 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))
442, 42, 43syl2anc 579 . . 3 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))
4544ralrimiva 3113 . 2 (𝜑 → ∀𝑤 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))
46 idlimc.a . . . . 5 (𝜑𝐴 ⊆ ℂ)
4746sselda 3763 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ ℂ)
4847, 4fmptd 6578 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
4948, 46, 1ellimc3 23948 . 2 (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝐹 lim 𝑋) ↔ (𝑋 ∈ ℂ ∧ ∀𝑤 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝑋 ∧ (abs‘(𝑧𝑋)) < 𝑦) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝑋)) < 𝑤))))
501, 45, 49mpbir2and 704 1 (𝜑𝑋 ∈ (𝐹 lim 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056  wss 3734   class class class wbr 4811  cmpt 4890  cfv 6070  (class class class)co 6846  cc 10191   < clt 10332  cmin 10524  +crp 12033  abscabs 14273   lim climc 23931
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4932  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7151  ax-cnex 10249  ax-resscn 10250  ax-1cn 10251  ax-icn 10252  ax-addcl 10253  ax-addrcl 10254  ax-mulcl 10255  ax-mulrcl 10256  ax-mulcom 10257  ax-addass 10258  ax-mulass 10259  ax-distr 10260  ax-i2m1 10261  ax-1ne0 10262  ax-1rid 10263  ax-rnegex 10264  ax-rrecex 10265  ax-cnre 10266  ax-pre-lttri 10267  ax-pre-lttrn 10268  ax-pre-ltadd 10269  ax-pre-mulgt0 10270  ax-pre-sup 10271
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-int 4636  df-iun 4680  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-riota 6807  df-ov 6849  df-oprab 6850  df-mpt2 6851  df-om 7268  df-1st 7370  df-2nd 7371  df-wrecs 7614  df-recs 7676  df-rdg 7714  df-1o 7768  df-oadd 7772  df-er 7951  df-map 8066  df-pm 8067  df-en 8165  df-dom 8166  df-sdom 8167  df-fin 8168  df-fi 8528  df-sup 8559  df-inf 8560  df-pnf 10334  df-mnf 10335  df-xr 10336  df-ltxr 10337  df-le 10338  df-sub 10526  df-neg 10527  df-div 10943  df-nn 11279  df-2 11339  df-3 11340  df-4 11341  df-5 11342  df-6 11343  df-7 11344  df-8 11345  df-9 11346  df-n0 11543  df-z 11629  df-dec 11746  df-uz 11892  df-q 11995  df-rp 12034  df-xneg 12151  df-xadd 12152  df-xmul 12153  df-fz 12539  df-seq 13014  df-exp 13073  df-cj 14138  df-re 14139  df-im 14140  df-sqrt 14274  df-abs 14275  df-struct 16146  df-ndx 16147  df-slot 16148  df-base 16150  df-plusg 16241  df-mulr 16242  df-starv 16243  df-tset 16247  df-ple 16248  df-ds 16250  df-unif 16251  df-rest 16363  df-topn 16364  df-topgen 16384  df-psmet 20025  df-xmet 20026  df-met 20027  df-bl 20028  df-mopn 20029  df-cnfld 20034  df-top 20992  df-topon 21009  df-topsp 21031  df-bases 21044  df-cnp 21326  df-xms 22418  df-ms 22419  df-limc 23935
This theorem is referenced by:  fourierdlem53  41037  fourierdlem60  41044  fourierdlem61  41045  fourierdlem73  41057  fourierdlem74  41058  fourierdlem75  41059  fourierdlem76  41060
  Copyright terms: Public domain W3C validator